Question

【題目】將光亮鎂條放入一定量的稀HCl中，產生大量氣泡后出現灰白色固體。某同學對該現象作如下探究。(已知：MgCl2晶體能溶于水)

(一)產生氣泡反應的化學方程式____。

(二)過濾、洗滌、室溫晾干得灰白色固體。對灰白色固體作如下猜測并進行實驗：

（猜測）灰白色固體可能是：①剩余的Mg； ②____； ③Mg和MgCl2晶體。

（實驗1）(1)取灰白色固體樣品，加入稀HCl，無氣泡產生，則猜測 __(選填序號)不成立。(2)稱取等質量的灰白色固體和MgCl2晶體分別放入同溫、等量水中，灰白色固體不溶解，而MgCl2晶體全部____，則猜測②不成立。

（查閱資料）：灰白色固體的成分為堿式氯化鎂，化學式可表示為Mgx(OH)yClznH2O[即每個Mgx(OH)yClz結合了n個H2O]，它受熱分解可產生氧化鎂、氯化氫和水。

（實驗2）另取該灰白色固體47.5g，按照正確的操作步驟進行受熱分解實驗，待反應停止后，測得氧化鎂固體質量為24.0g，水的質量16.2g。

（問題討論）

(1)X：Z=____。

(2)Mgx(OH)yCl的化學式可能是 ______。

(3)若沉淀Mgx(OH)yClznH2O中，n＝5，則Y的數值為____

Answer 1

【答案】Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ MgCl2晶體 ①、③ 溶解 X：Z=3:1 Mg3(OH)5Cl 10

【解析】

(一)鎂和鹽酸生成氯化鎂和氫氣，反應的化學方程式Mg+2HCl=MgCl2+H2↑；

(二) [猜測]反應后的物質中一定有生成物，還可能有剩余的反應物，灰白色固體可能是：①剩余的Mg； ②MgCl2晶體； ③Mg和MgCl2晶體；

[實驗1](1)鎂和鹽酸反應生成氫氣，產生氣泡，氯化鎂和鹽酸不反應。取灰白色固體樣品，加入稀HCl，無氣泡產生，則沒有鎂，猜測①③不成立；

(2)鎂不能溶于水，稱取等質量的灰白色固體和MgCl2晶體分別放入同溫、等量水中，灰白色固體不溶解，而MgCl2晶體全部溶解，則猜測②不成立；

[實驗2] 堿式氯化鎂，化學式可表示為Mgx(OH)yClznH2O[即每個Mgx(OH)yClz結合了n個H2O]，它受熱分解可產生氧化鎂、氯化氫和。另取該灰白色固體47.5g，按照正確的操作步驟進行受熱分解實驗，待反應停止后，測得氧化鎂固體質量為24.0g，鎂元素的質量為：24.0g× =14.4g；水的質量16.2g，則氫元素的質量為：16.2g×=1.8g ，生成氯化氫氣體的質量為：47.5g-24.0g-16.2g=7.3g，氯元素的質量為7.3g×=7.1g，氫元素的質量=7.3g-7.1g=0.2g；

[問題討論]

(1)X：Z= ： =3:1；

(2) X：Z =3:1，當X=3，Z=1時，可得Mg3(OH)yCl，化合物中元素的化合價代數和為零，氫氧根顯-1價，鎂顯+2價，氯顯-1價，所以y=5，化學式是Mg3(OH)5Cl；

(3) X：Z =3:1，設Z=m，則x=3m，若沉淀Mgx(OH)yClznH2O中，n＝5，Mgx(OH)yClznH2O可表示為Mg3m(OH)yClm5H2O，據上述計算可知化合物中氫元素共2g，氯元素共7.1g

可得：，

解方程組得Y的數值為10。