Question

探究海洋資源的綜合利用
鎂將成為21世紀重要的輕型環保材料，我國含有非常豐富的鎂資源．
海水中的氯化鎂氫氧化鎂MgCl₂?6H₂O熟石灰蒸發、濃縮、結晶過濾鹽酸脫水MgCl₂

通電

Mg
（1）占地球表面積70%的海洋是天然的鎂元素寶庫，從海水中提取鎂的流程如下：

①在實驗室進行過濾操作時需要用到玻璃棒，其作用是

 

．
②電解熔融氯化鎂的過程中，

 

能轉化為

 

能．
（2）金屬鎂是一種較活潑金屬，在二氧化碳氣體中也能燃燒．燃燒的化學方程式為2Mg+CO₂

點燃  .

C+2MgO，此反應類型屬于

 

．
A．分解反應B．化合反應C．復分解反應D．置換反應
（3）鎂鋁合金廣泛應用于火箭、導彈等．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（鋁與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式為2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，鎂與氫氧化鈉溶液不反應），充分反應后，過濾出固體，將其洗滌、干燥、稱量，得實驗數據如下：

所加氫氧化鈉溶液的次數	第一次	第二次	第三次
剩余固體質量/g	10.6	5.2	4.0

從以上數據可知，該合金中鎂元素與鋁元素的質量比為

 

．所用氫氧化鈉溶液的溶質質量分數為

 

．
（4）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：小明認為可能是氧化鎂；小趙認為可能是Mg₂（OH）₂CO₃，小花認為可能是氫氧化鎂．小趙認為小明的猜想是錯誤的，其理由是

 

．
實驗探究：小趙對灰黑色物質進行加熱，發現試管口有液滴出現，收集的氣體能使澄清石灰水變渾濁，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

 

．
查閱資料得出結論：Mg₂（OH）₂CO₃和氫氧化鎂都可以加熱分解，產物均為氧化物，據此請你寫出Mg₂（OH）₂CO₃分解的化學方程式

 

．

Answer 1

分析：（1）玻璃棒在過濾中的作用是引流；電解熔融氯化鎂是電能轉化為化學能；
（2）2Mg+CO₂

點燃  .

C+2MgO屬于置換反應；
（3）第三次實驗時，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量比為1：3，由實驗數據得：所用氫氧化鈉溶液的溶質質量分數為

40×5.4

27×20

×100%=40%
（4）小趙認為小明的猜想是錯誤的，其理由是氧化鎂是白色的；實驗后，小趙認為小花的猜測也是錯誤的，其理由是生成了二氧化碳，但氫氧化鎂中并沒有碳元素；Mg₂（OH）₂CO₃分解的化學方程式：Mg₂（OH）₂CO₃

△   .

2MgO+H₂O+CO₂↑．

解答：解：（1）在實驗室進行過濾操作時需要用到玻璃棒，其作用是引流；電解熔融氯化鎂是電能轉化為化學能；
（2）該2Mg+CO₂

點燃  .

C+2MgO反應屬于置換反應，故選D；
（3）第三次實驗時，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量比為1：3，由實驗數據：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，再根據反應的化學方程式，所用氫氧化鈉溶液的溶質質量分數為

40×5.4

27×20

×100%=40%；
（4）小趙認為小明的猜想是錯誤的，其理由是氧化鎂是白色的；實驗后，小趙認為小花的猜測也是錯誤的，其理由是生成了二氧化碳，但氫氧化鎂中并沒有碳元素；Mg₂（OH）₂CO₃分解的化學方程式：Mg₂（OH）₂CO₃

△   .

2MgO+H₂O+CO₂↑．
故答案為：（1）引流、電、化學；
（2）D；
（3）1：3、40%
（4）氧化鎂是白色的、生成了二氧化碳，但氫氧化鎂中并沒有碳元素、Mg₂（OH）₂CO₃

△   .

2MgO+H₂O+CO₂↑．

點評：本題考查對海水資源的綜合利用．海水中含有非常豐富的鎂資源，從海水中提取鎂是對海水的重要利用．