Question

鎂將成為21世紀(jì)重要的輕型環(huán)保材料．
（1）海洋是天然的鎂元素寶庫，從海水中提取鎂的流程如下：
海水中MgCl₂

熟石灰

過濾

Mg（OH）₂

鹽酸

蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶

MgCl₂?6H₂O

脫水

MgCl₂

通電

Mg
①在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行過濾操作時(shí)需要用到玻璃棒，其作用是

引流

．
②電解熔融氯化鎂的過程中，

電

能轉(zhuǎn)化為

化學(xué)

能．
（2）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+CO₂=C+2MgO，此反應(yīng)類型屬于

C

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-3．據(jù)此寫出氮化鎂的化學(xué)式

Mg₃N₂

．
（3）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，充分反應(yīng)后，過濾出固體，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	10.6	5.2	4.0

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

1：3

．所用氫氧化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

40%

．
（4）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）₂CO₃；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

氧化鎂為白色固體與水緩慢反應(yīng)生成氫氧化鎂

．
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)為小花的猜想也是錯(cuò)誤的，其理由是

樣品分解生成的二氧化碳使澄清石灰水變渾濁

．
查閱資料得出結(jié)論：Mg（OH）₂ 和 Mg₂（OH）₂CO₃ 都可以加熱分解，產(chǎn)物均為氧化物，據(jù)此請你寫出Mg₂（OH）₂CO₃ 加熱
分解的化學(xué)方程式

Mg₂（OH）₂CO₃

△   .

2MgO+CO₂↑+H₂O

．

Answer 1

分析：（1）①過濾使用玻璃棒引流；
②電解中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；
（2）①反應(yīng)為單質(zhì)與化合物反應(yīng)生成單質(zhì)與化合物；
②在氮化鎂中氮元素的化合價(jià)為-3，Mg為+2價(jià)；
（3）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，最后剩余固體為Mg，其質(zhì)量為4g，結(jié)合Al～NaOH計(jì)算；
（4）氧化鎂為白色固體，二氧化碳使澄清石灰水變渾濁，Mg₂（OH）₂CO₃分解生成MgO、CO₂、H₂O．

解答：解：（1）①過濾使用玻璃棒，起引流作用，故答案為：引流；
②電解中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故答案為：電；化學(xué)；
（2）①反應(yīng)為單質(zhì)與化合物反應(yīng)生成單質(zhì)與化合物，該反應(yīng)為置換反應(yīng)，故答案為：C；
②在氮化鎂中氮元素的化合價(jià)為-3，Mg為+2價(jià)，則氮化鎂的化學(xué)式為Mg₃N₂，故答案為：Mg₃N₂；
（3）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，最后剩余固體為Mg，其質(zhì)量為4g，則Mg、Al質(zhì)量比為4g：（16g-4g）=1：3，
由第一、第二次數(shù)據(jù)可知由Al～NaOH可知，NaOH的質(zhì)量為

(10.6-5.2)g

27g/mol

×40g/mol=8g，則20g溶液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

8g

20g

×100%=40%，故答案為：1：3；40%；
（4）小趙認(rèn)為小明的猜想是錯(cuò)誤的，其理由是氧化鎂為白色固體與水緩慢反應(yīng)生成氫氧化鎂，而信息中為灰黑色物質(zhì)；小趙認(rèn)為小花的猜想也是錯(cuò)誤的，其理由是樣品分解生成的二氧化碳使澄清石灰水變渾濁，而氫氧化鎂不會(huì)生成二氧化碳，則Mg₂（OH）₂CO₃分解生成MgO、CO₂、H₂O，反應(yīng)為Mg₂（OH）₂CO₃

△   .

2MgO+CO₂↑+H₂O，
故答案為：氧化鎂為白色固體與水緩慢反應(yīng)生成氫氧化鎂；樣品分解生成的二氧化碳使澄清石灰水變渾濁；Mg₂（OH）₂CO₃

△   .

2MgO+CO₂↑+H₂O．

點(diǎn)評：本題考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，涉及知識點(diǎn)較多，題目綜合性較強(qiáng)，但注重基礎(chǔ)知識的考查，（3）為解答的難點(diǎn)，表格中數(shù)據(jù)的分析及應(yīng)用是解答的關(guān)鍵，題目難度中等．