Question

16．鎂將成為21世紀重要的輕型環保材料，我國含有非常豐富的鎂資源．
（1）金屬鎂是一種較活潑金屬，在二氧化碳氣體中也能燃燒．由此你對燃燒有什么新的認識燃燒不一定要有氧氣參加．
（2）鎂鋁合金廣泛用于火箭、導彈和飛機制造業等．某興趣小組為探究鎂鋁合金的組成，取7.8g鎂鋁合金樣品，投入到足量的稀硫酸溶液中，共收集得到氫氣0.8g，則該合金中，鎂和鋁的質量比為4：9，寫出鎂與稀硫酸反應的化學方程式：Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑．
（3）鎂是一種銀白色有金屬光澤的金屬．但平時看到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：小江認為可能是MgO；小楠認為可能是Mg₂（OH）₂CO₃；小龍認為可能是Mg（OH）₂．小龍認為小江的猜想是錯誤的，其理由是MgO是白色固體，不是灰黑色．
實驗探究：小楠按如圖所示裝置進行實驗，發現試管口有液滴出現，澄清石灰水變渾濁，同時受熱的試管內產生了白色固體．
實驗分析：實驗后，小楠認為小龍的猜測也是錯誤的，其理由是氫氧化鎂中不含有碳元素，不可能生成二氧化碳．
查閱資料得出結論：Mg（OH）₂和Mg₂（OH）₂CO₃都可以加熱分解，產物均為氧化物，據此請你寫出Mg₂（OH）₂CO₃加熱分解的化學方程式Mg₂（OH）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+CO₂↑+H₂O．

Answer 1

分析 （1）根據可燃物燃燒的條件下進行分析；
（2）根據鎂和硫酸反應生成硫酸鎂和氫氣，鋁和硫酸反應生成硫酸鋁和氫氣，依據氫氣的質量進行分析；
（3）根據二氧化碳使澄清石灰水變渾濁，Mg₂（OH）₂CO₃分解生成MgO、CO₂、H₂O進行分析．

解答 解：（1）通過分析鎂可以在二氧化碳中燃燒可知，燃燒不一定要有氧氣參加；
（2）根據題意可知：設鋁的質量為x，生成氫氣的質量為y，鎂的質量為7.8g-x，生成氫氣的質量為n，
Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑，
 24                           2
7.8g-x                      n              
n=$\frac{7.8g-x}{12}$
2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑
54                                       6
 x                                        y
y=$\frac{x}{9}$
所以$\frac{7.8g-x}{12}$+$\frac{x}{9}$=0.8g
x=5.4g
7.8g-x=2.4g
所以鎂和鋁的質量比為2.4g：5.4g=4：9；
（3）小趙認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生成氫氧化鎂，而信息中為灰黑色物質；小趙認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，化學方程式為：Mg₂（OH）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+CO₂↑+H₂O．
故答案為：（1）燃燒不一定要有氧氣參加；
（2）4：9；Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑；
（3）氫氧化鎂中不含有碳元素，不可能生成二氧化碳；Mg₂（OH）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+CO₂↑+H₂O．

點評 實驗現象是物質之間相互作用的外在表現，因此要學會設計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質之間相互作用的實質奠定基礎．