Question

三硅酸镁为白色无味粉末，不溶于水和乙醇，易与无机酸反应．有关部门规定三硅酸镁样品中含水量不超过12.2%为优良级．某化学兴趣小组欲测定三硅酸镁的化学式(可用Mg_xSi₃O_y·mH₂O表示)，实验步骤如下：

步骤一：取16.6 g三硅酸镁样品，充分加热至不再分解，冷却、称量，得固体13.0 g.

步骤二：另取16.6 g三硅酸镁样品，向其中加入足量100 mL 4mol/L的盐酸，充分反应后，过滤、洗涤、灼烧，得固体9.0 g．该固体为空间网状结构，且熔沸点很高．

(1)通过计算确定Mg_xSi₃O_y·mH₂O的化学式．

(2)该小组测定的三硅酸镁样品是否为优良级？

(3)写出该三硅酸镁样品与盐酸反应的化学方程式．

 

Answer 1

【答案】

（1）Mg₂Si₃O₈·4H₂O（2）21.7%＞12.2%，故样品不是优良级

（3）Mg₂Si₃O₈·4H₂O＋4HCl＝2MgCl₂＋H₂SiO₃↓＋3H₂O

【解析】

试题分析：（1）根据步骤1可知分解生成的水的质量是16.6g－13.0g＝3.6g

物质的量是3.6g÷18g/mol＝0.2mol

根据步骤2可知最终得到的9.0g固体是二氧化硅

物质的量是9.0g÷60g/mol＝0.15mol

所以该化合物中SiO₂和水的个数之比是3:4

所以m＝4

根据质量守恒可知氧化镁的质量是16.6g－9.0g－3.6g＝4g

则氧化镁的物质的量是4g÷40g/mol＝0.1mol

所以氧化镁和二氧化硅的物质的量是1:3

则该硅酸盐的化学式是Mg₂Si₃O₈·4H₂O

（2）水的含量是＝21.7%＞12.2%

故样品不是优良级

（3）根据氧化物的形式可知，该物质和盐酸反应的化学方程式是Mg₂Si₃O₈·4H₂O＋4HCl＝2MgCl₂＋H₂SiO₃↓＋3H₂O。

考点：考查硅酸盐的结构的有关判断和计算

点评：该题是基础性试题的考查，难度不大。有利于培养学生规范的答题能力，提高学生的应试能力和学习效率。