Question

3．鎂將成為2 1世紀重要的輕型環(huán)保材料，我國含有非常豐富的鎂資源．老師每次做有關鎂的實驗時都會強調：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呢？
猜想：小明認為可能是MgO；
小趙認為可能是Mg₂（OH）₂C0₃；
小花認為可能是Mg（OH）₂．
小趙認為小明的猜想是錯誤的，其理由是氧化鎂通常為白色固體．
實驗探究：小趙按圖所示裝置進行實驗，發(fā)現(xiàn)試管口有液滴出現(xiàn)，澄清石灰水變渾濁，同時試管內生成白色固體．
實驗分析：實驗后，小趙認為小花的猜測也是錯誤的，其理由是石灰水變渾濁的現(xiàn)象可說明此變化過程中有二氧化碳生成，而氫氧化鎂中根本不含碳元素．
查閱資料得出結論：Mg（O H）₂和Mg₂（OH）₂C0₃都可以加熱分解，產(chǎn)物均為氧化物，據(jù)此請你寫出Mg₂（OH）₂C0₃加熱分解的化學方程式Mg₂（OH）₂C0₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+H₂O+CO₂↑
（3）已知某金屬粉末中除含有Al外還含有一定量的Fe和Cu，為證明Al、Fe和Cu的存在并測定其中Al的質量分數(shù)，某化學興趣小組的同學展開了如下的實驗探究．
資料在線：Al與氫氧化鈉溶液反應生成溶于水的偏鋁酸鈉和氫氣（反應的化學方程式為：2Al+2H₂O+2NaOH═2NaAlO₂+3H₂↑），F(xiàn)e和Cu不與氫氧化鈉溶液反應．
①化學興趣小組的同學討論了證明金屬粉末中存在Al、Fe和Cu的實驗設計，下列他們的說法正確的是AB．
A．先加氫氧化鈉溶液后加稀鹽酸      B．加入的溶液都要過量
C．反應過程中溶液始終是無色        D．充分反應到最后，無固體殘留

加NaOH溶液的次數(shù)	第一次	第二次	第三次	…
剩余固體的質量/g	1 7.3	n	11.9	…

②為探究該金屬粉末中Al的質量分數(shù)，取20g該金屬粉末，把100g氫氧化鈉溶液平均分成5份依次加入，充分反應后，過濾出固體，將其洗滌、干燥、稱量．實驗過程中得到的部分數(shù)據(jù)與圖象如圖：
I．分析以上數(shù)據(jù)可知，上表中n的值為14.6；
加入NaOH溶液的質量/g
II．該金屬粉末中Al的質量分數(shù)為70%%
III．列式計算：第一次參加反應氫氧化鈉的質量？

Answer 1

分析 猜想：根據(jù)題目給出的信息，做出猜想：根據(jù)物質顏色對猜想進行判斷；
實驗分析：根據(jù)質量守恒定律化學反應前后元素種類不會改變，生成物中所含元素可推定反應物中的元素；
根據(jù)反應的特點，分析反應的生成物，完成反應化學方程式的書寫．
根據(jù)鐵與銅的性質分析；
I．分析以上數(shù)據(jù)可知，第一次反應用去固體2.7克固體，第二次，也應反應掉固體2.7可，找出規(guī)律，每次減少固體2.7克，所以上表中n的值為14.6克；
II．有圖中可知，剩余物質為雜質為6克，則鋁的質量為（20-6）克，則該金屬粉末中Al的質量分數(shù)；
III．利用化學方程式的進行計算：設氫氧化鈉溶液中溶質質量為x，正確書寫化學方程式，根據(jù)已知量和未知量，列比例式，解答，求出氫氧化鈉溶液中溶質質量．

解答 解：猜想：鎂條總是有一層灰黑色的“外衣”，因此不是白色固體氧化鎂；故答案為：氧化鎂通常為白色固體；
實驗分析：小趙按圖所示裝置進行實驗，發(fā)現(xiàn)試管口有液滴出現(xiàn)；澄清石灰水變渾濁，說明有二氧化碳生成，而氫氧化鎂中根本不含碳元素．故答案為：石灰水變渾濁的現(xiàn)象可說明此變化過程中有二氧化碳生成，而氫氧化鎂中根本不含碳元素．
由題意可知，Mg₂（OH）₂C0₃加熱分解生成MgO、H₂O、CO₂三種物質，反應的方程式是：Mg₂（OH）₂C0₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+H₂O+CO₂↑；
故答案為：Mg₂（OH）₂C0₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+H₂O+CO₂↑．
要證明銅和鐵的存在，要先將鋁除盡避免干擾，先加過量的氫氧化鈉溶液除去鋁，后加過量的稀鹽酸與鐵充分反應，如果有氣泡冒出，并且溶液變淺綠色，說明有鐵，最后還有紫紅色色固體說明有銅．故選：AB；
I．分析以上數(shù)據(jù)可知，第一次反應用去2.7克固體，第二次，也應反應掉2.7克，所以上表中n的值為14.6克；故填：14.6；
II．有圖中可知，該金屬粉末中Al的質量分數(shù)為$\frac{20g-6g}{20g}$×100%=70%；故填：70%；
III．解：設氫氧化鈉溶液中溶質質量為x，參加反應的鋁的質量為：20g-17.3g=2.7g．
2Al+2H₂O+2NaOH=2NaAlO₂+3H₂↑
54         80
2.7g       x
$\frac{54}{80}=\frac{2.7g}{x}$
x=4g
答：第一次參加反應氫氧化鈉的質量是4g．

點評 掌握書寫化學方程式的方法；有關實驗方案的設計和對實驗方案的評價是中考的熱點之一；本考點主要出現(xiàn)在實驗題中．