Question

17．使用密度小、強度大的鎂合金能減輕汽車自重，從而減少汽油消耗和廢氣排放．
（1）鎂元素在自然界中是以化合物（填“單質”或“化合物”）形式存在．
（2）工業制鎂的一種原理是2MgO+Si+2CaO$\frac{\underline{\;1600℃\;}}{\;}$2Mg↑+Ca₂SiO₄，抽走容器中的空氣對反應有促進作用，且能防止空氣中的物質與Mg反應使產品混有MgO（填化學式）．
（3）制鎂的原料MgO可從海水中獲得．小華利用鎂與鹽酸反應后的廢液，模擬從海水中獲取MgO的過程，實驗如下：
步驟1：向上述廢液中，邊攪拌邊分批加入CaO，至MgCl₂完全沉淀為止，過濾得Mg（OH）₂固體．共消耗8.4gCaO．
步驟2：將Mg（OH）₂固體加熱分解為MgO和水，所得MgO的質量為2.4g．
①步驟2中Mg（OH）₂分解的化學方程式為Mg（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+H₂O．
②通過所得MgO的質量計算上述廢液中含MgCl₂的質量m=9.5g．
③分析實驗數據，可知步驟1中反生的化學反應有：
CaO+H₂O═Ca（OH）₂；Ca（OH）₂+MgCl₂═CaCl₂+Mg（OH）₂↓；CaO+2HCl═CaCl₂+H₂O．

Answer 1

分析 （1）根據只有金、銀等少數的化學性質非常穩定的金屬，在自然界中主要是以單質形式存在進行解答；
（2）鎂可以與氧氣反應生成氧化鎂；
（3）Mg（OH）₂固體加熱分解為MgO和水．

解答 解：（1）鎂的化學性質較活潑，鎂元素在自然界中是以化合物形式存在；
（2）鎂可以與氧氣反應生成氧化鎂，產品混有MgO；
（3）①Mg（OH）₂固體加熱分解為MgO和水，方程式為：Mg（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+H₂O；
②由CaO+H₂O═Ca（OH）₂；Ca（OH）₂+MgCl₂═CaCl₂+Mg（OH）₂↓；Mg（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+H₂O
可得MgO與MgCl₂關系式為：MgCl₂～MgO
設廢液中含MgCl₂的質量為x
MgCl₂～MgO
95         40
x           4.0g
$\frac{95}{40}=\frac{x}{4.0g}$
x=9.5g
③由CaO+H₂O═Ca（OH）₂；Ca（OH）₂+MgCl₂═CaCl₂+Mg（OH）₂↓；可得CaO與MgCl₂關系式為：MgCl₂～CaO
設消耗氧化鈣質量為y．
MgCl₂～CaO
  95        56
 9.5g     y
$\frac{95}{56}=\frac{9.5g}{y}$
y=5.6g
實際消耗8.4g CaO，說明廢液中有過量的鹽酸，發生了CaO+2HCl═CaCl₂+H₂O．
故答案為：（1）化合物；
（2）MgO；
（3）①Mg（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+H₂O；
②9.5；
③CaO+2HCl═CaCl₂+H₂O．

點評 本題較難，考查海水資源的利用，學生應在物質轉化中應學會利用化學方程式的計算來分析問題．