Question

【題目】為了探究某帶結晶水的固體X（含四種短周期元素）的組成和性質，設計并完成如下實驗

請回答：（1）白色固體D是________。

（2）無色溶液白色沉淀F的離子方程式是________。

（3）X的化學式是________。

Answer 1

【答案】（或氧化鎂） MgC2O44H2O

【解析】

混合氣體A經過濃硫酸得混合氣體B，B在標況下體積為896mL，物質的量為0.04mol，混合氣體B通入澄清的石灰水，產生白色沉淀為CaCO3，白色沉淀的質量為2.00g，則物質的量為0.02mol，所以n(CO2)=0.02mol，根據框圖可知含n(CO)=0.02mol，所以含C的物質的量為0.04mol。由框圖加入足量的氫氧化鈉，產生白色沉淀F為1.16g，可知白色沉淀F為Mg(OH)2,物質的量為n[Mg(OH)2]==0.02mol,n(Mg2+)=0.02mol,白色固體D的摩爾質量為M==40g/mol，所以D為MgO，所以n(MgO)=0.02mol,含O為0.02mol，根據質量守恒，m=0.02mol40g/mol+0.02mol44g/mol+0.02mol28g/mol=2.24g,所以水的質量為：2.96g-2.24g=0.72g,水的物質的量為n(H2O)=0.04mol，含n(H)=0.08mol。

（1）由框圖加入足量的氫氧化鈉，產生白色沉淀F為1.16g，可知白色沉淀F為 Mg(OH)2,物質的量為n[Mg(OH)2]==0.02mol,n(Mg2+)=0.02mol,白色固體D的摩爾質量為M==40g/mol，所以D為MgO；答案：MgO。

（2）由框圖可知MgO與鹽酸反應生成無色溶液E為MgCl2,無色溶液與足量的氫氧化鈉，產生白色沉淀F為Mg(OH)2，反應的的離子方程式是：Mg2++ 2OH-= Mg(OH)2，答案：Mg2++ 2OH-= Mg(OH)2

（3）由上述分析可知X中含Mg、C、O、H的物質量的比為：0.02mol：0.04mol：0.10mol:0.08mol=1：2：5：4，所以X的化學式是MgC2O44H2O；答案：MgC2O44H2O。