Question

已知结晶水合物X的化学式为MA2•nH2O

结晶水合物X的化学式为MA2•nH2O，式中M为核电荷数不超过20的金属元素。取X 2.03g与足量的SOCl2(亚硫酰氯)作用，SOCl2能与X的结晶水强烈反应，反应式为：SOCl2＋H2O==SO2＋2HCl↑。气态产物带出来的少量SOCl2要用冷冻法除去。剩余气体导入硝酸银溶液中完全反应，得到17.2g沉淀。另取X 0.609g溶于水，与硝酸银反应，得到0.860g沉淀，其中含银的质量分数为75.2％，试通过计算导出结晶水合物的化学式。

Answer 1

由“与硝酸银反应，得到0．860g沉淀，其中含银的质量分数为75．2％，”这句话得知，沉淀必然是AgA，设A的相对原子质量为a，则有108/（108+a）=75.2％，算得a=35.5，故A是Cl，这个沉淀是AgCl。那么有n（AgCl）=0.86g/143.5g/mol=6mmol，所以n（Cl）=6mmol，所以n（X）=1/2n（Cl）=3mmol，故有M（X）=0.609g/3mmol=203g/mol。
由此再看第一次取的2.03gX，则有n1（X）=2.03g/203g/mol=10mmol，而第一次的沉淀n1（AgCl）=17.2g/143.5g/mol=120mmol，所以n1（HCl）=120mmol，所以与SOCl2反应的n1（H2O）=60mmol，又因为已经算出n（X）=10mmol，故化学式MCl2·nH2O中的n值等于6。
再设M的相对原子质量为b，则有：b+35.5*2+6*18=203，算出来b=24，所以这个M就是Mg元素无疑，结晶水合物的化学式是MgCl2·6H2O，也符合事实。
补充说明：在前面说“第二次的沉淀一定是AgA”其实是省略了一些的，完整的如下：
1、如果沉淀中（以下都指的是第二次的沉淀）的A是-1价的，那么按照体上面的说法去算；
2、如果A是-2价的，那么由于与AgNO3发生复分解反应，X中的A并不变价，也应该是-2价的，则根据给出的化学式：MA2·nH2O，M应该是+4价的，也即是IVA族的金属元素。可是IVA族的原子序数最小的金属元素也是Ge，已经超过了题中“M为核电荷数不超过20的金属元素”的限制，所以证明A不可能是-2价的；
3、如果A是-3价甚至更高，本身这个Ag（m）A就不能稳定地存在，更不能与题中的条件吻合，所以证明在这里A的价态只能是-1价

Answer 2

能与硝酸银反应生成沉淀，含卤原子（F/Cl/Br/I等），
得到0.860g沉淀，其中含银的质量分数为75.2％，-——则卤原子的质量分数为24,8％，卤原子的原子量为108*24.8/75.2=35.6,故A为Cl;
M为核电荷数不超过20的金属元素,____且可推出是二价，则M为Mg;
取X 2.03g与足量的SOCl2(亚硫酰氯)作用，SOCl2能与X的结晶水强烈反应，反应式为：SOCl2＋H2O==SO2＋2HCl↑。气态产物带出来的少量SOCl2要用冷冻法除去。剩余气体导入硝酸银溶液中完全反应，得到17.2g沉淀。_----MgCl.nH20(2.03g)---2nHCl---2nAgCl(17.2g)
0.06mol 0.12mol
----n=6. 故该结晶水合物的化学式为MgCl.6H20.

Answer 3

六水合氯化镁MgCl2•6H2O。17.2g沉淀为氯化银，物质的量为0.12mol，故2.03gX中含水0.06mol。
又，0.860g沉淀为AgA深沉，其中含银的质量分数为75.2％则含A24.8％，Ag与A的相对原子质量比为75.2/24.8=108/35.5，所以A为氯，0.860g氯化银沉淀为0.006mol，0.609gX 为0.003mol，2.03gX为0.01mol，M（X）=203，其含水0.06mol，所以n=6，M（M）=203-71-108=24，M为镁。

Answer 4

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