5.
金屬鎂將成為二十一世紀大有前途的綠色金屬材料.
海水中的MgCl
2$\stackrel{熟石灰}{→}$過濾Mg(OH)
2$\stackrel{蒸發(fā)、濃縮、結晶}{→}$MgCl
2•6H
2O$\stackrel{脫水}{→}$MgCl
2$\stackrel{通電}{→}$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,其作用是引流.
②電解熔融氯化鎂的過程中,電能轉化為化學能.
③寫出氯化鎂與熟石灰反應的化學方程式MgCl
2+Ca(OH)
2═Mg(OH)
2↓+CaCl
2.
(2)①取兩塊大小相同的干冰,在干冰中央挖一個小穴,撒入一些鎂粉,用紅熱的鐵棒把鎂點燃,將另一塊干冰蓋上,你會看到鎂粉在干冰內繼續(xù)燃燒,發(fā)出耀眼的白光,像冰燈一樣.已知該反應的生成物是氧化鎂和碳.此反應的化學方程式是2Mg+CO
2 $\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C,此反應屬于置換反應(判斷基本反應類型).該實驗證明干冰具有在點燃條件下能與鎂反應的性質(答一條即可);為驗證上述反應所得固體中無剩余鎂,可向該固體中加入試劑得名稱為稀鹽酸,反應的現(xiàn)象是有氣泡產生.
②金屬鎂在高溫下與氮氣反應生成氮化鎂,在氮化鎂中氮元素的化合價為-3.據此寫出氮化鎂的化學式Mg
3N
2.
(3)老師每次做有關鎂的實驗時都會強調:鎂是一種銀白色有金屬光澤的金屬.但拿出的鎂條總是有一層灰黑色的“外衣“,這層灰黑色的外衣是什么物質呢?
猜想:小明認為可能是MgO;小趙認為可能是Mg
2(OH)
2CO
3;小花認為可能是Mg(OH)
2.小趙認為小明的猜想是錯誤的,其理由是氧化鎂通常為白色固體.
實驗探究:小趙按如圖所示裝置進行實驗,發(fā)現(xiàn)試管口有液滴出現(xiàn),澄清石灰水變渾濁,同時試管內生成白色固體.
實驗分析:實驗后,小趙認為小花的猜測也是錯誤的,其理由石灰水變渾濁的現(xiàn)象可說明此變化過程中有二氧化碳生成,而氫氧化鎂中根本不含碳元素.
查閱資料得出結論:Mg(OH)
2和Mg
2(OH)
2CO
3都可以加熱分解,產物均為氧化物,請寫出Mg
2(OH)
2CO
3加熱分解的化學方程式Mg
2(OH)
2C0
3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+H
2O+CO
2↑.
(4)鎂鋁合金廣泛用于火箭、導彈和飛機制造業(yè)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+2H
2O=2NaAlO
2+3H
2↑,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 |
剩余固體的質量/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1:3,所用氫氧化鈉溶液的溶質質量分數為40%.(寫出計算過程)