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池中，經過沉降、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，再經蒸發結晶得到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）請根據上述步驟回答問題：
①寫出步驟I、Ⅲ的有關化學方程式：
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中有分解反應的是（填寫步驟序號）：

 

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

 

、

 

、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構示意圖，該圖表示（填序號）

 

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

 

金屬，除了能與氧氣反應，還可以與氮氣、二氧化碳等反應．
（3）為測定約含鎂30%的鎂鋁合金（不含其它元素）中鎂的質量分數．
①第一小組設計下列實驗方案：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：欲計算鎂的質量分數，該實驗中還需測定的一種數據是

 

．
討論二：若用空氣代替O₂進行實驗，對測定結果（填“有”或“無”）

 

影響．
②第二小組設計下列實驗方案：稱取b g鎂鋁合金，與足量的稀鹽酸完全反應．
欲計算鎂的質量分數，該實驗中還需測定的一種數據是

 

．

Answer 1

分析：（1）主要從化學方程式的書寫和基本反應類型的判斷回答：①書寫化學方程式要按步驟進行，首先正確寫出反應物和生成物的化學式，再進行配平，最后注明反應條件．②判斷反應類型要根據反應的特點，分解反應是特點是一種物質變多種物質．③熟記蒸發操作要用的儀器．④降低成本、減少污染的措施要從產物的充分利用，節約能源方面考慮．
（2）原子的結構示意圖中最外層電子數以及核內質子數和核外電子數的關系決定粒子的性質和種類．
（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，稱出反應后固體的質量為b克，我們就可以設鎂鋁合金中鎂的質量為x，則鋁的質量為（a-x）g；設生成固體中氧化鎂的質量為y，則氧化鋁的質量為（b-y）g；然后根據化學方程式列出比例式，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，稱出反應后生成氫氣的質量為c克，我們就可以設鎂鋁合金中鎂的質量為m，則鋁的質量為（a-m）g；設鎂與酸反應生成氫氣的質量為n，則鋁與酸反應生成氫氣的質量為（c-n）g；然后根據化學方程式列出比例式，解方程組求解即可．

解答：解：（1）①I．貝殼煅燒成生石灰的化學方程式為 CaCO₃

高溫  .

CaO+CO₂↑；
Ⅲ．Mg（OH）₂沉淀中加入鹽酸中和反應的化學方程式為 Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O．
②分解反應是特點是一種物質變多種物質．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．
③蒸發操作要用的主要儀器有蒸發皿、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物的充分利用，節約能源方面考慮．如電解產生的氯氣用于生產HCl
（2）①從結構示意圖中看出核內質子數比核外電子數多，故粒子帶正電荷，是陽離子；②鎂原子的結構示意圖中，最外層有兩個電子，易失去，故化學性質活潑．
（3）①測定鎂鋁合金中鎂的質量分數要根據鎂鋁與氧氣反應生成的氧化物質量不同測定，在空氣中測定，因為鎂還能與氮氣、二氧化碳等氣體反應，會影響結果的準確性．
②鎂鋁合金與足量的酸反應根據生成的氫氣質量不同測定來測定鎂的質量分數．
答案：（1）①CaCO₃

高溫  .

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

點評：本題綜合了物質的制備，化學方程式的書寫，基本實驗操作，原子結構示意圖，混合物中成分的測定等多個考點，難度較大．