Question

为了探究某带结晶水的固体X（含四种短周期元素）的组成和性质，设计并完成如下实验

请回答：（1）白色固体D是________。

（2）无色溶液白色沉淀F的离子方程式是________。

（3）X的化学式是________。

Answer

（或氧化镁） MgC2O44H2O

【解析】

混合气体A经过浓硫酸得混合气体B，B在标况下体积为896mL，物质的量为0.04mol，混合气体B通入澄清的石灰水，产生白色沉淀为CaCO3，白色沉淀的质量为2.00g，则物质的量为0.02mol，所以n(CO2)=0.02mol，根据框图可知含n(CO)=0.02mol，所以含C的物质的量为0.04mol。由框图加入足量的氢氧化钠，产生白色沉淀F为1.16g，可知白色沉淀F为Mg(OH)2,物质的量为n[Mg(OH)2]==0.02mol,n(Mg2+)=0.02mol,白色固体D的摩尔质量为M==40g/mol，所以D为MgO，所以n(MgO)=0.02mol,含O为0.02mol，根据质量守恒，m=0.02mol40g/mol+0.02mol44g/mol+0.02mol28g/mol=2.24g,所以水的质量为：2.96g-2.24g=0.72g,水的物质的量为n(H2O)=0.04mol，含n(H)=0.08mol。

（1）由框图加入足量的氢氧化钠，产生白色沉淀F为1.16g，可知白色沉淀F为 Mg(OH)2,物质的量为n[Mg(OH)2]==0.02mol,n(Mg2+)=0.02mol,白色固体D的摩尔质量为M==40g/mol，所以D为MgO；答案：MgO。

（2）由框图可知MgO与盐酸反应生成无色溶液E为MgCl2,无色溶液与足量的氢氧化钠，产生白色沉淀F为Mg(OH)2，反应的的离子方程式是：Mg2++ 2OH-= Mg(OH)2，答案：Mg2++ 2OH-= Mg(OH)2

（3）由上述分析可知X中含Mg、C、O、H的物质量的比为：0.02mol：0.04mol：0.10mol:0.08mol=1：2：5：4，所以X的化学式是MgC2O44H2O；答案：MgC2O44H2O。