Question

鎂合金的強度高、機械性能好．這些特性使金屬鎂成為制造汽車、飛機、火箭的重要材料，從而獲得“國防金屬”的美譽．海水提鎂是國際上的主要趨勢，工業(yè)流程圖如下：

其步驟為：
I．將海邊大量存在的貝殼（主要成分為CaCO₃煅燒成生石灰，并將生石灰制成石灰乳；
Ⅱ．將石灰乳加入到海水反應(yīng)池中，經(jīng)過沉降、過濾得到Mg（OH）₂沉淀；
Ⅲ．在Mg（OH）₂沉淀中加入鹽酸中和得到MgCl₂溶液，再經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶得到MgCl₂?6H₂O；
Ⅳ．將MgCl₂?6H₂O在一定條件下加熱得到無水MgCl₂．
V．電解熔融的無水MgCl₂可得到Mg（1）請根據(jù)上述步驟回答問題：
①寫出步驟I、Ⅲ的有關(guān)化學(xué)方程式：
I．貝殼煅燒成生石灰

 

；
Ⅲ．Mg（OH）₂沉淀中加入鹽酸中和

 

．
②步驟I～V中有分解反應(yīng)的是（填寫步驟序號）：

 

．
③步驟11中的蒸發(fā)是利用風(fēng)吹日曬來完成的，而在實驗室中進行蒸發(fā)需要的主要儀器有

 

、

 

、酒精燈、帶鐵圈的鐵架臺、坩堝鉗等．
④上述海水提鎂的流程中，采取了哪些措施來降低成本、減少污染的？請寫出其中一點：

 

．
（2）回答下列問題：
①圖為鎂元素的某種粒子結(jié)構(gòu)示意圖，該圖表示（填序號）

 

A、分子    B、原子    C、陽離子D、陰離子．
②鎂原子在化學(xué)反應(yīng)中容易失去電子，鎂是一種（填“活潑”或”不活潑”）

 

金屬，除了能與氧氣反應(yīng)，還可以與氮氣、二氧化碳等反應(yīng)．
（3）為測定約含鎂30%的鎂鋁合金（不含其它元素）中鎂的質(zhì)量分數(shù)．
①第一小組設(shè)計下列實驗方案：稱量ag鎂鋁合金粉末，放在如圖所示裝置的惰性電熱板上，通電使其充分灼燒．

討論一：欲計算鎂的質(zhì)量分數(shù)，該實驗中還需測定的一種數(shù)據(jù)是

 

．
討論二：若用空氣代替O₂進行實驗，對測定結(jié)果（填“有”或“無”）

 

影響．
②第二小組設(shè)計下列實驗方案：稱取b g鎂鋁合金，與足量的稀鹽酸完全反應(yīng)．
欲計算鎂的質(zhì)量分數(shù)，該實驗中還需測定的一種數(shù)據(jù)是

 

．

Answer 1

分析：（1）主要從化學(xué)方程式的書寫和基本反應(yīng)類型的判斷回答：①書寫化學(xué)方程式要按步驟進行，首先正確寫出反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式，再進行配平，最后注明反應(yīng)條件．②判斷反應(yīng)類型要根據(jù)反應(yīng)的特點，分解反應(yīng)是特點是一種物質(zhì)變多種物質(zhì)．③熟記蒸發(fā)操作要用的儀器．④降低成本、減少污染的措施要從產(chǎn)物的充分利用，節(jié)約能源方面考慮．
（2）原子的結(jié)構(gòu)示意圖中最外層電子數(shù)以及核內(nèi)質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)的關(guān)系決定粒子的性質(zhì)和種類．
（3）①已知鎂鋁合金為a克，鎂鋁合金燃燒后生成氧化鎂與氧化鋁，稱出反應(yīng)后固體的質(zhì)量為b克，我們就可以設(shè)鎂鋁合金中鎂的質(zhì)量為x，則鋁的質(zhì)量為（a-x）g；設(shè)生成固體中氧化鎂的質(zhì)量為y，則氧化鋁的質(zhì)量為（b-y）g；然后根據(jù)化學(xué)方程式列出比例式，解方程組求解即可．
②已知鎂鋁合金為a克，鎂鋁合金與酸后會生成氫氣，稱出反應(yīng)后生成氫氣的質(zhì)量為c克，我們就可以設(shè)鎂鋁合金中鎂的質(zhì)量為m，則鋁的質(zhì)量為（a-m）g；設(shè)鎂與酸反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量為n，則鋁與酸反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量為（c-n）g；然后根據(jù)化學(xué)方程式列出比例式，解方程組求解即可．

解答：解：（1）①I．貝殼煅燒成生石灰的化學(xué)方程式為 CaCO₃

高溫  .

CaO+CO₂↑；
Ⅲ．Mg（OH）₂沉淀中加入鹽酸中和反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O．
②分解反應(yīng)是特點是一種物質(zhì)變多種物質(zhì)．其中煅燒貝殼，加熱六水氯化鎂，電解無水氯化鎂都是分解反應(yīng)．
③蒸發(fā)操作要用的主要儀器有蒸發(fā)皿、玻璃棒、酒精燈、帶鐵圈的鐵架臺、坩堝鉗等．
④降低成本、減少污染的措施要從產(chǎn)物的充分利用，節(jié)約能源方面考慮．如電解產(chǎn)生的氯氣用于生產(chǎn)HCl
（2）①從結(jié)構(gòu)示意圖中看出核內(nèi)質(zhì)子數(shù)比核外電子數(shù)多，故粒子帶正電荷，是陽離子；②鎂原子的結(jié)構(gòu)示意圖中，最外層有兩個電子，易失去，故化學(xué)性質(zhì)活潑．
（3）①測定鎂鋁合金中鎂的質(zhì)量分數(shù)要根據(jù)鎂鋁與氧氣反應(yīng)生成的氧化物質(zhì)量不同測定，在空氣中測定，因為鎂還能與氮氣、二氧化碳等氣體反應(yīng)，會影響結(jié)果的準確性．
②鎂鋁合金與足量的酸反應(yīng)根據(jù)生成的氫氣質(zhì)量不同測定來測定鎂的質(zhì)量分數(shù)．
答案：（1）①CaCO₃

高溫  .

CaO+CO₂↑  Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O
    ②I、Ⅳ、V
    ③蒸發(fā)皿    玻璃樟  
    ④電解產(chǎn)生的氯氣用于生產(chǎn)HCl    （2）①C    ②活潑
    （3）①完全反應(yīng)后生成的固體的質(zhì)量    有
    ②充分反應(yīng)后生成的氫氣的質(zhì)量（體積）

點評：本題綜合了物質(zhì)的制備，化學(xué)方程式的書寫，基本實驗操作，原子結(jié)構(gòu)示意圖，混合物中成分的測定等多個考點，難度較大．