Question

2．鎂及其化合物在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應(yīng)用前景．
（一）鎂的廣泛應(yīng)用
（1）沒(méi)有鎂的存在，就不能形成葉綠素，也就沒(méi)有光合作用，這里的鎂是指B．
A．單質(zhì)   B．元素   C．原子
（2）汽車輪胎由不銹鋼絲、合成橡膠組成，氧化鎂是輪胎的促進(jìn)劑，可增強(qiáng)其硬度．
以上敘述中不涉及到C（選填序號(hào)）．
A．合金   B．合成材料   C．無(wú)機(jī)非金屬材料   D．復(fù)合材料
（3）金屬鎂可用于照明彈，因其燃燒時(shí)發(fā)出耀眼的強(qiáng)光．
（二）MgO的制備
工業(yè)上用白云石（含MgCO₃、CaCO₃）制取輕質(zhì)氧化鎂（MgO）．主要流程如圖1：

（1）寫出煅燒爐Ⅰ中的一個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑，或MgCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$MgO+CO₂↑．
（2）碳化池的作用是將鈣元素轉(zhuǎn)化為沉淀，化學(xué)反應(yīng)方程式是Ca（OH ）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
（3）消化池中會(huì)形成沸騰的乳濁液，沸騰的原因可能是氧化鈣與水反應(yīng)放熱．
（4）碳酸氫鎂的組成和性質(zhì)與小蘇打相似，則熱解池中溶液的溶質(zhì)化學(xué)式是Mg（HCO₃）₂．
（三）堿式碳酸鎂組成測(cè)定
煅燒爐Ⅱ中物質(zhì)是堿式碳酸鎂【aMgCO₃•bMg（OH）₂•cH₂O】，為確定其成分，做如圖2實(shí)驗(yàn)（假設(shè)每步反應(yīng)、吸收都完全）：

【查閱資料】堿式碳酸鎂受熱分解生成MgO、CO₂、H₂O．
（1）裝配好實(shí)驗(yàn)裝置后，首先要檢查裝置氣密性．
（2）A、B裝置的作用是除去空氣中的二氧化碳和水蒸氣．洗氣瓶B中應(yīng)盛放a（選填序號(hào)）．
a．濃硫酸           b．澄清的石灰水        c．氫氧化鈉溶液
（3）現(xiàn)稱取48.4g堿式碳酸鎂在C裝置中進(jìn)行熱分解，直至C裝置中剩余固體質(zhì)量不再變化為止，繼續(xù)通空氣至冷卻．冷卻后裝置D增重10.8g，裝置E增重17.6g．繼續(xù)通一段時(shí)間空氣的目的是使反應(yīng)生成的水和二氧化碳被完全吸收．
（4）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，則生成MgO質(zhì)量是20g，a?b?c=4?1?5．
（5）若缺少F裝置，測(cè)得的a值偏大（選填“偏大”、“偏小”、“不變”）．

Answer 1

分析 （一）鎂的廣泛應(yīng)用
鎂元素是進(jìn)行光合作用的必需元素；
材料包括金屬材料（包括金屬和合金）、無(wú)機(jī)非金屬材料、復(fù)合材料等；
鎂在空氣中燃燒時(shí)發(fā)出耀眼的強(qiáng)光，生成氧化鎂；
（二）MgO的制備
高溫條件下，碳酸鈣分解生成氧化鈣和二氧化碳，碳酸鎂分解生成氧化鎂和二氧化碳；
氫氧化鈣和二氧化碳反應(yīng)生成白色沉淀碳酸鈣和水；
氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，同時(shí)放出大量的熱；
（三）堿式碳酸鎂組成測(cè)定
凡是有氣體參加或產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前一定要檢查裝置的氣密性，以防裝置漏氣影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果； 
氫氧化鈉溶液能夠吸收二氧化碳?xì)怏w，濃硫酸能夠吸收水蒸氣；
堿石灰能夠吸收水蒸氣和二氧化碳．

解答 解：（一）鎂的廣泛應(yīng)用
（1）沒(méi)有鎂的存在，就不能形成葉綠素，也就沒(méi)有光合作用，這里的鎂是指元素．
故填：B．
（2）不銹鋼絲屬于合金，合成橡膠屬于合成材料，汽車輪胎屬于復(fù)合材料，不涉及到無(wú)機(jī)非金屬材料．
故填：C．
（3）金屬鎂可用于照明彈，因其燃燒時(shí)發(fā)出耀眼的強(qiáng)光．
故填：耀眼的強(qiáng)光．
（二）MgO的制備
（1）高溫條件下，碳酸鈣分解生成氧化鈣和二氧化碳，碳酸鎂分解生成氧化鎂和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑，MgCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$MgO+CO₂↑．
故填：CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑，或MgCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$MgO+CO₂↑．
（2）碳化池的作用是將鈣元素轉(zhuǎn)化為沉淀，化學(xué)反應(yīng)方程式是：Ca（OH ）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
故填：Ca（OH ）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
（3）消化池中會(huì)形成沸騰的乳濁液，沸騰的原因可能是氧化鈣與水反應(yīng)放熱．
故填：氧化鈣與水反應(yīng)放熱．
（4）碳酸氫鎂的組成和性質(zhì)與小蘇打相似，則熱解池中溶液的溶質(zhì)是碳酸氫鎂，碳酸氫鎂化學(xué)式是Mg（HCO₃）₂．
故填：Mg（HCO₃）₂．
（三）堿式碳酸鎂組成測(cè)定
（1）裝配好實(shí)驗(yàn)裝置后，首先要檢查裝置氣密性．
故填：檢查裝置氣密性．
（2）A、B裝置的作用是除去空氣中的二氧化碳和水蒸氣；
洗氣瓶B中應(yīng)盛放濃硫酸．
故填：除去空氣中的二氧化碳和水蒸氣；a．
（3）繼續(xù)通一段時(shí)間空氣的目的是使反應(yīng)生成的水和二氧化碳被完全吸收．
故填：使反應(yīng)生成的水和二氧化碳被完全吸收．
（4）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知，生成二氧化碳質(zhì)量是17.6g，生成水的質(zhì)量是10.8g，則生成MgO質(zhì)量是：48.4g-10.8g-17.6g=20g；
設(shè)碳酸鎂質(zhì)量為x，生成氧化鎂質(zhì)量為y，
MgCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$MgO+CO₂↑，
84                   40      44
x                      y     17.6g
$\frac{84}{x}$=$\frac{40}{y}$=$\frac{44}{17.6g}$，
x=33.6g，y=16g，
氫氧化鎂分解生成氧化鎂質(zhì)量為：20g-16g=4g，
設(shè)氫氧化鎂質(zhì)量為m，生成水的質(zhì)量為n，
Mg（OH）₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$MgO+H₂O，
58                        40      18
m                        4g        n
$\frac{58}{m}$=$\frac{40}{4g}$=$\frac{18}{n}$，
m=5.8g，n=1.8g，
水的質(zhì)量為：10.8g-1.8g=9g，
根據(jù)題意有：$\frac{84a}{33.6g}$=$\frac{58b}{5.8g}$=$\frac{18c}{9g}$，
a?b?c=4?1?5．
故填：20；4?1?5．
（5）若缺少F裝置，空氣中的水蒸氣和二氧化碳會(huì)進(jìn)入E裝置中，導(dǎo)致測(cè)得的a值偏大．
故填：偏大．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．