Question

2007年3月8日，媒體報道了某店在煎炸油中添加濾油粉的情況，經衛生部門檢測，濾油粉實質為食品級三硅酸鎂。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。某化學興趣小組欲測定三硅酸鎂的化學式(可用Mg_rSi₃O_y·mH₂O表示)，實驗步驟如下：

步驟一：取16.6g三硅酸鎂樣品，充分加熱至不再分解，冷卻、稱量，得固體13.0g。

步驟二：另取16.6g三硅酸鎂，向其中加入足量100mL 4mol／L的鹽酸，充分反應后，過濾，洗滌，灼燒得固體9.0g。該固體為空間網狀結構且熔沸點很高。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。

(1)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)寫出該三硅酸樣品與鹽酸反應的化學方程式。

Answer 1

(1)9.0gSiO₂的物質的量為0.15mol

樣品中H₂O的質量為16.6g-13.0g=3.6g，物質的量為0.2mol。

設16.6g三硅酸鎂的物質的量為a

Mg_xSi₃O_y·mH₂O—3SiO₂—mH₂O

     1                          3          m

     a                  0.15mol     0.2mol

解得：a=0.05mol  m=4

Mg_xSi₃O_y·mH₂O的摩爾質量為=332g／mol

解得:x=2，y=8

所求化學式為Mg₂Si₃O₈·4H₂O

(2)樣品中含水量為21.7％，大于12.2％，故樣品不是優良級。

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