Question

三硅酸鎂為白色無味粉末，不溶于水和乙醇，易與無機酸反應．有關部門規定三硅酸鎂樣品中含水量不超過12.2%為優良級．某化學興趣小組欲測定三硅酸鎂的化學式(可用Mg_xSi₃O_y·mH₂O表示)，實驗步驟如下：
步驟一：取16.6 g三硅酸鎂樣品，充分加熱至不再分解，冷卻、稱量，得固體13.0 g.
步驟二：另取16.6 g三硅酸鎂樣品，向其中加入足量100 mL 4mol/L的鹽酸，充分反應后，過濾、洗滌、灼燒，得固體9.0 g．該固體為空間網狀結構，且熔沸點很高．
(1)通過計算確定Mg_xSi₃O_y·mH₂O的化學式．
(2)該小組測定的三硅酸鎂樣品是否為優良級？
(3)寫出該三硅酸鎂樣品與鹽酸反應的化學方程式．

Answer 1

（1）Mg₂Si₃O₈·4H₂O（2）21.7%＞12.2%，故樣品不是優良級
（3）Mg₂Si₃O₈·4H₂O＋4HCl＝2MgCl₂＋H₂SiO₃↓＋3H₂O

解析試題分析：（1）根據步驟1可知分解生成的水的質量是16.6g－13.0g＝3.6g
物質的量是3.6g÷18g/mol＝0.2mol
根據步驟2可知最終得到的9.0g固體是二氧化硅
物質的量是9.0g÷60g/mol＝0.15mol
所以該化合物中SiO₂和水的個數之比是3:4
所以m＝4
根據質量守恒可知氧化鎂的質量是16.6g－9.0g－3.6g＝4g
則氧化鎂的物質的量是4g÷40g/mol＝0.1mol
所以氧化鎂和二氧化硅的物質的量是1:3
則該硅酸鹽的化學式是Mg₂Si₃O₈·4H₂O
（2）水的含量是＝21.7%＞12.2%
故樣品不是優良級
（3）根據氧化物的形式可知，該物質和鹽酸反應的化學方程式是Mg₂Si₃O₈·4H₂O＋4HCl＝2MgCl₂＋H₂SiO₃↓＋3H₂O。
考點：考查硅酸鹽的結構的有關判斷和計算
點評：該題是基礎性試題的考查，難度不大。有利于培養學生規范的答題能力，提高學生的應試能力和學習效率。