Question

（10分）將含鎂、鉀的鹽湖水蒸發(fā)，最后得到的產(chǎn)物中含光鹵石（xKCl·yMgCl2·zH2O）。

它在空氣中極易潮解，易溶于水，是制造鉀肥和提取金屬鎂的重要原料，其組成可通過下列實驗測定。

①準(zhǔn)確稱取5.550 g樣品溶于水，配成100 mL溶液。

②將溶液分成二等份，在一份中加入足量的NaOH溶液至沉淀完全，過濾、洗滌、干燥至恒重，得到白色固體0.580 g。

③在另一份溶液中加入足量的硝酸酸化的AgNO3溶液至沉淀完全，過濾、洗滌、干燥至恒重，得到白色固體4.305 g。

（1）步驟②中檢驗白色固體已洗凈的方法是 。

（2）已知某溫度下Mg(OH)2的Ksp = 6.4×10－12，當(dāng)溶液中c(Mg2+)≤1.0×10－5 mol·L－1 可視為沉淀完全，則應(yīng)保持溶液的OH－的濃度≥ mol·L－1 。

（3）通過計算確定樣品的組成（寫出計算過程）。

Answer 1

（1）取最后一次洗滌液少許，滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液，若不產(chǎn)生沉淀，則已經(jīng)洗滌干凈；

（2）8.0×10-4；

（3）5.550g樣品中含有n（Mg2+）=n(Mg(OH)2)=(0.580g÷58 g/mol)×2=0.0200mol；

n(MgCl2)= 0.0200mol；n(Cl-)= n(AgCl)=(4.305g÷143. 5g/mol)×2=0.0600mol；

n(KCl)=0.0600mol-2×0.0200mol=0.0200mol；

n(H2O)= (5.550g-0.0200mol×95g/mol-0.0200mol×74.5g/mol)÷18g/mol=0.120mol.

樣品中n(KCl):n(MgCl2)：n(H2O)=1：1: 6。所以光鹵石的化學(xué)式是KCl·MgCl2·6H2O.

【解析】

試題分析：（1）將向含光鹵石（xKCl·yMgCl2·zH2O）的水溶液中加入過量的NaOH溶液，會發(fā)生離子反應(yīng)：Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,而K+、Na+、Cl-則留在濾液中。在步驟②中若要檢驗白色固體已洗凈，只要證明在濾液中無Cl-即可，方法是取最后一次洗滌液少許，滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液，若不產(chǎn)生沉淀，則已經(jīng)洗滌干凈；

（2）在某溫度下Mg(OH)2的Ksp = 6.4×10－12，即c(Mg2+)·c2(OH-)≥6.4×10－12，當(dāng)溶液中c(Mg2+)≤1.0×10－5 mol·L－1 可視為沉淀完全，則應(yīng)保持溶液的OH－的濃度c2(OH-)≥6.4×10－12÷1.0×10－5 mol·L=6.4×10－7mol/L; c(OH-)≥8×10－4mol/L;

（3） 5.550g樣品中含有n（Mg2+）=n(Mg(OH)2)=(0.580g÷58 g/mol)×2=0.0200mol；

n(MgCl2)= 0.0200mol；n(Cl-)= n(AgCl)=(4.305g÷143. 5g/mol)×2=0.0600mol；

n(KCl)=0.0600mol-2×0.0200mol=0.0200mol；

n(H2O)= (5.550g-0.0200mol×95g/mol-0.0200mol×74.5g/mol)÷18g/mol=0.120mol.

樣品中n(KCl):n(MgCl2)：n(H2O)=1：1: 6。所以光鹵石的化學(xué)式是KCl·MgCl2·6H2O.

考點：考查沉淀的洗滌、溶度積常數(shù)的應(yīng)用、守恒等知識。