Question

20．有Mg（OH）₂和MgCO₃的混合物17.04g與130.0g的稀鹽酸恰好完全反應，生成氣體5.28g．將所得溶液在t℃時恒溫蒸發掉48.96g水，溶液恰好達到飽和．
（1）上述過程中，溶液中離子物質的量增大的是Mg²⁺（離子化學式，下同）；離子物質的量減小的是H⁺；不變的是Cl^-；最后溶液中存在的離子是Mg²⁺、Cl^-．
（2）計算①原混合物中Mg（OH）₂的質量；
（3）所得溶液中溶質的質量分數及t℃時的溶解度．

Answer 1

分析 （1）碳酸鎂和稀鹽酸反應生成二氧化碳，n（CO₂）=$\frac{5.28g}{44g/mol}$=0.12mol，根據C原子守恒得n（CO₂）=n（MgCO₃）=0.12mol，m（MgCO₃）=0.12mol×84g/mol=10.08g，n[Mg（OH）₂]=$\frac{17.04g-10.08g}{58g/mol}$=0.12mol，
Mg（OH）₂和MgCO₃的混合物與稀鹽酸恰好反應，溶液中的溶質為MgCl₂，反應離子方程式為MgCO₃+2H⁺=Mg²⁺+H₂O+CO₂↑、Mg（OH）₂+2H⁺=Mg²⁺+2H₂O，據此判斷溶液中離子變化；
（2）根據（1）知，m[Mg（OH）₂]=17.04g-10.08g；
（3）根據（1）知，溶質為MgCl₂，根據Mg原子守恒得n（MgCl₂）=n（MgCO₃）+n[Mg（OH）₂]=0.12mol+0.12mol=0.24mol，則m（MgCl₂）=0.24mol×95g/mol=22.8g，溶液質量=（17.04+130.0-5.28）g，根據溶質、溶液質量計算溶液質量分數；
根據溶液質量分數計算該溫度下溶質的溶解度．

解答 解：（1）碳酸鎂和稀鹽酸反應生成二氧化碳，n（CO₂）=$\frac{5.28g}{44g/mol}$=0.12mol，根據C原子守恒得n（CO₂）=n（MgCO₃）=0.12mol，m（MgCO₃）=0.12mol×84g/mol=10.08g，n[Mg（OH）₂]=$\frac{17.04g-10.08g}{58g/mol}$=0.12mol，
Mg（OH）₂和MgCO₃的混合物與稀鹽酸恰好反應，溶液中的溶質為MgCl₂，反應離子方程式為 MgCO₃+2H⁺=Mg²⁺+H₂O+CO₂↑、Mg（OH）₂+2 H⁺=Mg²⁺+2H₂O，根據離子方程式知，溶液中離子物質的量增大的是Mg²⁺；離子物質的量減小的是 H⁺；不變的是Cl^-；最后溶液中存在的離子是Mg²⁺、Cl^-；
故答案為：Mg²⁺；H⁺；Cl^-；Mg²⁺、Cl^-；
（2）根據（1）知，m[Mg（OH）₂]=17.04g-10.08g=6.96g，
答：氫氧化鎂質量為6.96g；
（3）根據（1）知，溶質為MgCl₂，根據Mg原子守恒得n（MgCl₂）=n（MgCO₃）+n[Mg（OH）₂]=0.12mol+0.12mol=0.24mol，則m（MgCl₂）=0.24mol×95g/mol=22.8g，溶液質量=（17.04+130.0-5.28）g=141.76g，溶液質量分數=$\frac{22.8g}{141.76g}×$100%=16%；
蒸發掉48.96g水，設該溫度下溶液溶解度為sg，
則存在$\frac{22.8g}{141.76g-48.96g}$=$\frac{sg}{s+100g}$
s=32.57，
答：所得溶液質量分數為16%；該溫度下的溶解度是32.57g．

點評 本題考查溶解度、化學方程式有關計算，為高頻考點，側重考查學生分析計算能力，明確反應實質是解本題關鍵，注意原子守恒的靈活運用，題目難度不大．