Question

8．鎂合金的強(qiáng)度高、機(jī)械性能好．這些特性使金屬鎂成為制造汽車(chē)、飛機(jī)、火箭的重要材料，從而獲得“國(guó)防金屬”的美譽(yù)．海水提鎂是國(guó)際上的主要趨勢(shì)，工業(yè)流程圖如圖1；

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(guò)沉降、過(guò)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(wú)水MgCl₂
V．電解熔融的無(wú)水MgCl₂可得到Mg
（1）請(qǐng)根據(jù)上述步驟回答問(wèn)題：
①寫(xiě)出步驟I、Ⅲ的有關(guān)化學(xué)方程式：--
I．貝殼煅燒成生石灰CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑
Ⅲ．Mg（OH）₂沉淀中加入鹽酸中和Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O
②步驟I～V中有分解反應(yīng)的是（填寫(xiě)步驟序號(hào)）：I、Ⅳ、V．
③步驟Ⅲ中的蒸發(fā)是利用風(fēng)吹日曬來(lái)完成的，而在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行蒸發(fā)操作需要的主要儀器有蒸發(fā)皿、玻璃棒、酒精燈、帶鐵圈的鐵架臺(tái)、坩堝鉗等．
④上述海水提鎂的流程中，采取了哪些措施來(lái)降低成本、減少污染的？請(qǐng)寫(xiě)出其中一點(diǎn)：電解產(chǎn)生的氯氣用于生產(chǎn)HCl．
（2）回答下列問(wèn)題；
①如圖2元素的某種粒子結(jié)構(gòu)示意圖，該圖表示（填序號(hào)）C．
A．分子    B．原于    C．陽(yáng)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”）活潑金屬，
除了能與氧氣反應(yīng)，還可以與氮?dú)�，二氧化碳等反�?yīng)．
（3）為測(cè)定約含鎂30%的鎂鋁合金（不含其它元素）中 鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
①第一小組設(shè)計(jì)下列實(shí)驗(yàn)方案：稱(chēng)量as鎂鋁合金粉末，放在如圖3裝置的惰性電熱板上，通電使其充分灼燒．
討論一：欲計(jì)算鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，該實(shí)驗(yàn)中還需測(cè)定的一種數(shù)據(jù)是完全反應(yīng)后生成的固體的質(zhì)量．
討論二：若用空氣代替O₂進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)測(cè)定結(jié)果（填“有”或“無(wú)’）有影響．
②第二小組沒(méi)計(jì)下列實(shí)驗(yàn)方案：稱(chēng)取bg鎂鋁合金，與足量的稀鹽酸完全反應(yīng)．
欲計(jì)算鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，該實(shí)驗(yàn)中還需測(cè)定的一種數(shù)據(jù)是充分反應(yīng)后生成的氫氣的質(zhì)量（體積）．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)方法來(lái)分析；②根據(jù)分解反應(yīng)的概念分析即可；③根據(jù)蒸發(fā)操作所用到的儀器分析即可；④根據(jù)工藝流程圖來(lái)分析．
（2）根據(jù)微粒結(jié)構(gòu)示意圖來(lái)分析；
（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(chēng)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(huì)生成氫氣，稱(chēng)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）：①貝殼的主要成分是碳酸鈣，鍛燒碳酸鈣生成氧化鈣和二氧化碳，反應(yīng)的原理是：CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑；氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣；向Mg（OH）₂沉淀中加入鹽酸所發(fā)生的反應(yīng)是：Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O，故填：CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑；Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O；
②分解反應(yīng)的概念：由一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上的物質(zhì)的反應(yīng)，I、Ⅳ、V所涉及到的方程式分別為：CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑； MgCl₂•6H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgCl₂+6H₂O； MgCl₂$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑；故答案為：I、Ⅳ、V；
③蒸發(fā)過(guò)程所用到的儀器有蒸發(fā)皿、玻璃棒、酒精燈、帶鐵圈的鐵架臺(tái)、坩堝鉗等，故答案為：蒸發(fā)皿；玻璃棒；
④電解產(chǎn)生的Cl₂用于制取HCl氣體，實(shí)現(xiàn)鹽酸循環(huán)利用，減少了環(huán)境污染．故填：電解產(chǎn)生的氯氣用于生產(chǎn)HCl．
（2）①該粒子核內(nèi)有12個(gè)質(zhì)子，核外有10個(gè)電子，是帶兩個(gè)單位正電荷的鎂離子，屬于陽(yáng)離子；故填：C；
②鎂是一種化學(xué)性質(zhì)活潑的金屬；故填：活潑；
（3）①欲計(jì)算鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，該實(shí)驗(yàn)中還需測(cè)定的一種數(shù)據(jù)是：完全反應(yīng)后生成的固體的質(zhì)量．故填：完全反應(yīng)后生成的固體的質(zhì)量．
②因?yàn)殒V除了能與氧氣反應(yīng)，還可以與氮?dú)猓�二氧化碳等反�?yīng)．故填：有．
③欲計(jì)算鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，該實(shí)驗(yàn)中還需測(cè)定的一種數(shù)據(jù)是：充分反應(yīng)后生成的氫氣的質(zhì)量．故填：充分反應(yīng)后生成的氫氣的質(zhì)量．
故答案為：
①完全反應(yīng)后生成的固體的質(zhì)量；②有；③充分反應(yīng)后生成的氫氣的質(zhì)量（體積）．

點(diǎn)評(píng) 本題以從海水中提取鎂為背景，考查物質(zhì)的分離、提純，節(jié)能減排等知識(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的能力．