Question

6．（1）鎂將成為2 1世紀(jì)重要的輕型環(huán)保材料，我國含有非常豐富的鎂資源．老師每次做有關(guān)鎂的實驗時都會強調(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）₂C0₃；
小花認(rèn)為可能是Mg（OH）₂．
小趙認(rèn)為小明的猜想是錯誤的，其理由是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)．
實驗探究：小趙按圖3所示裝置進(jìn)行實驗，發(fā)現(xiàn)試管口有液滴出現(xiàn)，澄清石灰水變渾濁，同時試管內(nèi)生成白色固體．
實驗分析：實驗后，小趙認(rèn)為小花的猜測也是錯誤的，其理由是樣品分解生成的二氧化碳使澄清石灰水變渾濁，而氫氧化鎂不會生成二氧化碳．
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）₂C0₃加熱分解的化學(xué)方程式Mg₂（OH）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+CO₂↑+H₂O
（2）已知某金屬粉末中除含有Al外還含有一定量的Fe和Cu，為證明Al、Fe和Cu的存在并測定其中Al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某化學(xué)興趣小組的同學(xué)展開了如下的實驗探究．
資料在線：Al與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成溶于水的偏鋁酸鈉和氫氣（反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Al+2H₂O+2NaOH=2NaAlO₂+3H₂↑），F(xiàn)e和Cu不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)．
①化學(xué)興趣小組的同學(xué)討論了證明金屬粉末中存在Al、Fe和Cu的實驗設(shè)計，下列他們的說法正確的是AB．
A．先加氫氧化鈉溶液后加稀鹽酸      B．加入的溶液都要過量
C．反應(yīng)過程中溶液始終是無色        D．充分反應(yīng)到最后，無固體殘留

加NaOH溶液的次數(shù)	第一次	第二次	第三次	…
剩余固體的質(zhì)量/g	17.3	n	11.9	…

②為探究該金屬粉末中Al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，取20g該金屬粉末，把100g氫氧化鈉溶液平均分成5份依次加入，充分反應(yīng)后，過濾出固體，將其洗滌、干燥、稱量．實驗過程中得到的部分?jǐn)?shù)據(jù)與圖象如圖4：
Ⅰ．分析以上數(shù)據(jù)可知，上表中n的值為14.6g；
Ⅱ．該金屬粉末中Al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%
Ⅲ．列式計算：第一次參加反應(yīng)氫氧化鈉的質(zhì)量？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)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；
（2）①根據(jù)鐵與銅的性質(zhì)分析；
②I．分析以上數(shù)據(jù)可知，第一次反應(yīng)用去固體2.7克固體，第二次，也應(yīng)反應(yīng)掉固體2.7可，找出規(guī)律，每次減少固體2.7克，所以上表中n的值為14.6克；
II．有圖中可知，剩余物質(zhì)為雜質(zhì)為6克，則鋁的質(zhì)量為（20-6）克，則該金屬粉末中Al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
III．利用化學(xué)方程式的進(jìn)行計算：設(shè)氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x，正確書寫化學(xué)方程式，根據(jù)已知量和未知量，列比例式，解答，求出氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)質(zhì)量．

解答 解：
（1）小趙認(rèn)為小明的猜想是錯誤的，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，而氫氧化鎂不會生成二氧化碳，則Mg₂（OH）₂CO₃分解生成MgO、CO₂、H₂O，反應(yīng)為Mg₂（OH）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+CO₂↑+H₂O；
（2）②要證明銅和鐵的存在，要先將鋁除盡避免干擾，先加過量的氫氧化鈉溶液除去鋁，后加過量的稀鹽酸與鐵充分反應(yīng)，如果有氣泡冒出，并且溶液變淺綠色，說明有鐵，最后還有紫紅色色固體說明有銅．故選AB
③I．分析以上數(shù)據(jù)可知，第一次反應(yīng)用去2.7克固體，第二次，也應(yīng)反應(yīng)掉2.7克，所以上表中n的值為14.6克；
II．有圖中可知，該金屬粉末中Al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{20g-6g}{20g}$×100%=70%；
III．設(shè)第一次參加反應(yīng)氫氧化鈉的質(zhì)量為x
2Al+2H₂O+2NaOH=2NaAlO₂+3H₂↑
54         80
2.7g       x
$\frac{54}{2.7g}=\frac{80}{x}$
解得x=4g
答：氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13.3%
第一次參加反應(yīng)氫氧化鈉的質(zhì)量2.7g．
答案：
（1）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)；樣品分解生成的二氧化碳使澄清石灰水變渾濁，而氫氧化鎂不會生成二氧化碳；Mg₂（OH）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+CO₂↑+H₂O，
（2）①AB
②I．14.6g；II．70；III．4g．

點評 本題考查性質(zhì)實驗方案的設(shè)計，涉及知識點較多，題目綜合性較強，但注重基礎(chǔ)知識的考查，（3）為解答的難點，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．