题目
[题目]对晶体Mg Cl2·xH2O进行如下实验探究,确-|||-定其组成:-|||-步骤1;充分灼烧2.03g该晶体,得到混合气体甲和-|||-0.40g固体乙(含有两种元素的纯净物)。-|||-步骤2:将混合气体甲通过浓硫酸,气体的质量减-|||-少0.90g。-|||-步骤3:将剩余气体溶于水中配成100mL溶液丙。取-|||-10mL溶液丙与含0.002mol的NaOH溶液恰好完全反应。-|||-下列有关说法正确的是 ()-|||-A.混合气体甲中两气体的物质的量之比是1:5-|||-B.固体乙的成分是MgO-|||-C.溶液丙中 ((H)^+) 为 .02molcdot (L)^-1-|||-D. x=5

题目解答
答案

解析
本题考查化学方程式计算和物质推断,核心思路是通过实验数据建立方程求解。关键点:
- 确定分解产物:灼烧MgCl₂·xH₂O生成MgO、HCl和水蒸气;
- 利用质量差计算物质的量:浓硫酸吸收水蒸气的质量对应物质的量;
- 酸碱中和确定HCl浓度:通过NaOH用量计算HCl总量;
- 建立方程求解x:根据HCl和水蒸气的物质的量比确定x值。
步骤1:分析固体乙和气体甲的组成
- 灼烧反应:
$\text{MgCl}_2·x\text{H}_2\text{O} \xrightarrow{\Delta} \text{MgO} + 2\text{HCl}↑ + (x-1)\text{H}_2\text{O}↑$
固体乙为MgO(含Mg、O两种元素),气体甲为HCl和水蒸气。
步骤2:计算水蒸气的物质的量
- 浓硫酸吸收水蒸气质量为0.90g,对应物质的量:
$n(\text{H}_2\text{O}) = \frac{0.90}{18} = 0.05 \, \text{mol}$
步骤3:计算HCl的物质的量
- 溶液丙中HCl与NaOH反应:
$\text{HCl} + \text{NaOH} → \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O}$
10mL溶液中n(HCl) = n(NaOH) = 0.002mol,故总溶液中:
$n(\text{HCl}) = 0.002 \times \frac{100}{10} = 0.02 \, \text{mol}$
步骤4:建立方程求解x
- 设分解的晶体物质的量为$n$,根据反应式:
$2n = 0.02 \quad \text{(HCl的总量)}$
$(x-1)n = 0.05 \quad \text{(水蒸气的总量)}$
解得:
$n = 0.01 \, \text{mol}, \quad x = 6$
选项分析
- A:气体甲中$n(\text{HCl}):n(\text{H}_2\text{O}) = 0.02:0.05 = 2:5$,错误;
- B:固体乙为MgO,正确;
- C:溶液中$c(\text{H}^+) = \frac{0.02}{0.1} = 0.2 \, \text{mol/L}$,错误;
- D:$x=6$,错误。