Question

鎂將成為21世紀(jì)重要的輕型環(huán)保材料，我國(guó)含有非常豐富的鎂資源．
（1）①金屬鎂是一種較活潑金屬，在二氧化碳?xì)怏w中也能燃燒．燃燒的化學(xué)方程式為2Mg+C0₂

點(diǎn)燃  .

C+2MgO，此反應(yīng)類型屬于

 

A．分解反應(yīng)    B．化合反應(yīng)    C．置換反應(yīng)    D．復(fù)分解反應(yīng)
②金屬鎂在高溫下與氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化鎂，在氮化鎂中氮元素的化合價(jià)為一3．據(jù)此寫出氮化鎂的化學(xué)式

 

．
（2）鎂鋁合金廣泛用于火箭、導(dǎo)彈和飛機(jī)制造業(yè)等．某興趣小組為探究鎂鋁合金的組成，取16g鎂鋁合金樣品，把60g氫氧化鈉溶液平均分成三份依次加入樣品中（鋁與氫氧化鈉 溶反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAl0₂+3H₂↑，鎂與氫氧化鈉溶液不反應(yīng)），充分反應(yīng)后，過(guò)濾出固體，將其洗滌、干燥、稱量，得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

所加氫氧化鈉溶液的次數(shù)	第一次	第二次	第三次
剩余固體的質(zhì)量/g	1O．6	5.2	4．O

從以上數(shù)據(jù)可知，該合金中，鎂元素與鋁元素的質(zhì)量比為

 

，所用氫氧化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．
（3）老師每次做有關(guān)鎂的實(shí)驗(yàn)時(shí)都會(huì)強(qiáng)調(diào)：鎂是一種銀白色有金屬光澤的金屬．但拿出的鎂條總是有一層灰黑色的“外衣“，這層灰黑色的外衣是什么物質(zhì)呢？
猜想：小明認(rèn)為可能是MgO；小趙認(rèn)為可能是Mg₂（OH）₂ C0₃；小花認(rèn)為可能是Mg（OH）₂．
小趙認(rèn)為小明的猜想是錯(cuò)誤的，其理由是

 

．
實(shí)驗(yàn)探究：小趙按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)試管口有液滴出現(xiàn)，澄清石灰水變渾濁，同時(shí)試管內(nèi)生成白色固體．
實(shí)驗(yàn)分析：實(shí)驗(yàn)后，小趙認(rèn)為小花的猜測(cè)也是錯(cuò)誤的，其理由是

 

，

 

．查閱資料得出結(jié)論：
Mg（O H）₂和Mg₂（OH）₂ C0₃都可以加熱分解，產(chǎn)物均為氧化物，據(jù)此請(qǐng)你寫出Mg₂（OH）₂ C0₃加熱分解的化學(xué)方程式

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：金屬的化學(xué)性質(zhì),實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量,有關(guān)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的簡(jiǎn)單計(jì)算,化學(xué)式的書寫及意義,反應(yīng)類型的判定,質(zhì)量守恒定律及其應(yīng)用,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算

專題：金屬與金屬材料,綜合計(jì)算（圖像型、表格型、情景型計(jì)算題）

分析：（1）①根據(jù)反應(yīng)物和生成物的特點(diǎn)進(jìn)行分析；
②根據(jù)化合物中化合價(jià)代數(shù)和為零進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)第三次實(shí)驗(yàn)時(shí)，剩余4.0g是金屬鎂，那么鋁為16.0g-4.0g=12.0g，則該合金中鎂元素與鋁元素的質(zhì)量比為1：3，由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得：所用氫氧化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

40×5.4g

27×20g

×100%=40%進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)小趙認(rèn)為小明的猜想是錯(cuò)誤的，其理由是氧化鎂是白色的；
實(shí)驗(yàn)后，小趙認(rèn)為小花的猜測(cè)也是錯(cuò)誤的，其理由是生成了二氧化碳，但氫氧化鎂中并沒(méi)有碳元素；
堿式碳酸鎂在加熱的條件下生成氧化鎂、水和二氧化碳進(jìn)行分析．

解答：解：（1）①反應(yīng)物是單質(zhì)和化合物，反應(yīng)物是單質(zhì)和化合物，滿足置換反應(yīng)的條件，所以反應(yīng)類型屬于：C；
②化合物中化合價(jià)代數(shù)和為零，在氮化鎂中氮元素的化合價(jià)為-3，鎂顯+2價(jià)，所以氮化鎂的化學(xué)式為：Mg₃N₂；
（2）第三次實(shí)驗(yàn)時(shí)，剩余4.0g是金屬鎂，那么鋁為16.0g-4.0g=12.0g，則該合金中鎂元素與鋁元素的質(zhì)量比為1：3，由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：20g氫氧化鈉溶液加入樣品后，第一次剩余的固體減去第二次剩余的固體，就是溶解的金屬鋁為：10.6g-5.2g=5.4g，再根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，
2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAl0₂+3H₂↑
54   80
5.4g
所以氫氧化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

40×5.4g

27×20g

×100%=40%；
（3）小趙認(rèn)為小明的猜想是錯(cuò)誤的，其理由是：氧化鎂是白色的；
實(shí)驗(yàn)后，小趙認(rèn)為小花的猜測(cè)也是錯(cuò)誤的，其理由是：生成了二氧化碳，但氫氧化鎂中并沒(méi)有碳元素；
堿式碳酸鎂在加熱的條件下生成氧化鎂、水和二氧化碳，化學(xué)方程式為：Mg₂（OH）₂CO₃

△   .

2MgO+H₂O+CO₂↑．
故答案為：（1）①C；
②Mg₃N₂；
（2）1：3，40%；
（3）因?yàn)檠趸�鎂通常為白色固體；
石灰水變渾濁的現(xiàn)象可說(shuō)明此變化過(guò)程中有二氧化碳生成，而氫氧化鎂中根本不含碳元素；
Mg₂（OH）₂C0₃

△   .

2MgO+H₂O+CO₂↑．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了基本反應(yīng)類型的判斷、根據(jù)化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算以及明確物質(zhì)之間的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，題目難度較大．