Question

6．鎂及其化合物在生產、生活中應用廣泛．
（1）從海水中提取金屬鎂．可按圖1流程進行：

①下列說法正確的是B（填字母）．
A．步驟Ⅰ通過一步反應即可實現(xiàn)　　　　B．步驟Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的目的是從海水中提純氯化鎂
C．步驟Ⅴ中化學能轉化為電能　　　　　D．該流程涉及的基本反應類型有4種
②該流程中采取的一種降低成本且減少污染的措施是將氯化氫循環(huán)利用．
（2）某化學興趣小組對某種堿式碳酸鎂晶體的組成進行探究．
【查閱資料】
①堿式碳酸鎂晶體可以表示為xMgCO₃•yMg（OH）₂•zH₂O；
②Mg（OH）₂、MgCO₃受熱均能分解生成對應的氧化物；
③堿石灰是固體氫氧化鈉和生石灰等物質的混合物．
【設計實驗】
該小組同學設計了圖2所示的實驗裝置，假設每步反應和吸收均進行完全．

	裝置C的質量	裝置D的質量
步驟③	292.4g	198.2g
步驟⑥	296.9g	207.0g

【進行實驗】取23.3g堿式碳酸鎂晶體進行實驗，步驟如下：
①連接好裝置并檢查氣密性．
②裝入藥品，打開活塞K，通入一段時間空氣．
③分別稱量裝置C、D的質量（數據見如表）．
④關閉活塞K，點燃酒精燈，使堿式碳酸鎂晶體完全分解．
⑤停止加熱，同時打開活塞K，通入空氣至恢復到室溫．
⑥再次分別稱量裝置C、D的質量（數據見表）．
【實驗分析】
①裝置A的作用為除去空氣中的二氧化碳和水，裝置D的作用為吸收反應生成的二氧化碳．
②反應后，裝置B中的剩余固體是氧化鎂，質量為10g．
③該堿式碳酸鎂晶體[xMgCO₃•yMg（OH）₂•zH₂O]中，x：y：z=4：1：4（寫最簡整數比）．

Answer 1

分析 （1）步驟Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的目的是從海水中提純氯化鎂，其中牽扯的化學方程式為：CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑；CaO+H₂O=Ca（OH）₂；Ca（OH）₂+MgCl₂=Mg（OH）₂↓+CaCl₂；2HCl+Mg（OH）₂═MgCl₂+2H₂O；化合反應的特點“多變一”；分解反應的特點“一變多”；復分解反應的特點是兩種化合物相互交換成分，生成另外兩種化合物；置換反應的特點是單質和化合物生成單質和化合物，由此可知該過程無置換反應；
（2）（2）①根據A、D裝置的藥品及作用解答；
②根據堿式碳酸鎂晶體受熱分解的產物和生成水和二氧化碳的質量解答；
③根據生成水的質量為：4.66g-3.94g=0.72g，堿式碳酸鎂的相對分子質量為：84x+58y+18z，以及鎂、碳、氫元素的質量進行解答．

解答 解：（1）①A、CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑；CaO+H₂O=Ca（OH）₂步驟Ⅰ通過兩步反應即可實現(xiàn)；
B、步驟Ⅱ、Ⅲ可得到氫氧化鎂沉淀，步驟Ⅳ加入鹽酸，可得到氯化鎂，故B正確；
C、步驟Ⅴ中化學能轉化為電能，說法錯誤，應為電能轉化為化學能；
D、在此流程中涉及的基本反應類型有3種，無置換反應．
故選B．
②生成的氯化氫氣體溶于水形成鹽酸還可以和氫氧化鎂反應，所以在此流程中可以循環(huán)利用的物質是氯化氫；故填：將氯化氫循環(huán)利用．
（2）①堿石灰的作用是除去空氣中的二氧化碳和水；D的作用是吸收反應生成的二氧化碳；故填除去空氣中的二氧化碳和水；吸收反應生成的二氧化碳
②堿式碳酸鎂晶體受熱分解生成氧化鎂、二氧化碳和水，反應生成水的質量296.9g-2924g=4.5g；生成二氧化碳的質量207.0g-198.2g=8.8g；
所以生產氧化鎂的質量=23.3g-4.5g-8.8g=10g．故填氧化鎂；10g
③鎂元素的質量為：10g×$\frac{24}{40}$×100%=6g，
碳元素的質量為：8.8×$\frac{12}{44}$×100%=2.4g，
氫元素的質量為：4.5g$\frac{2}{18}$×100%=0.5g，
則有：
23.3g×$\frac{（x+y）×24}{84x+58y+18z}$×100%=6g，
23.3g×$\frac{12x}{84x+58y+18z}$×100%=2.4g，
23.3g×$\frac{2z}{84x+58y+18z}$×100%=0.5g，
解得：x=4，y=1，z=4，該堿式碳酸鎂晶體[xMgCO₃•yMg（OH）₂•zH₂O]中，x：y：z=4：1：4；故填4：1：4

點評 本考點屬于鹽的性質中實驗方法和過程的探究，根據物質的化學性質，要認真分析，不僅要把握實驗設計的每一個步驟中的實驗目的，還要加強記憶除去常用離子的方法，從而突破難點．有關的計算要準確，本考點經常出現(xiàn)在實驗題中．