Question

17．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（選填字母）．
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：電解產生的Cl₂用于生產HCl，與Mg（OH）₂發(fā)生中和反應．
（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/g	裝置D的質量/g
步驟③	292.4	198.2
步驟⑥	296.9	207.0

【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(shù)據見上表）．
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(shù)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MgO，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
（填最簡整數(shù)比）．

Answer 1

分析 根據生產流程、物質的制取方法、氯氣的性質和用途、根據給出的數(shù)據確定物質的化學式的方法進行分析解答．

解答 解：（1）①A．步驟Ⅰ不能通過一步反應實現(xiàn)，錯誤；
B．步驟Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的目的是從海水中提純氯化鎂，正確；
C．步驟Ⅴ中電能轉化為化學能，錯誤；
D．該流程涉及的基本反應類型有化合反應、分解反應、復分解反應，不包含置換反應，錯誤；
故填：B；  
②要減少污染，切節(jié)約能源，可以將電解產生的氯氣用于生產鹽酸，然后讓鹽酸與氫氧化鎂反應，故填：電解產生的Cl₂用于生產HCl，與Mg（OH）₂發(fā)生中和反應；
（2）【實驗分析】①A中的堿石灰能除去空氣中的二氧化碳和水；裝置D中的堿石灰能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碳酸鎂受熱分解能生成氧化鎂和二氧化碳，氫氧化鎂能受熱分解生成氧化鎂和水，故剩余的固體是氧化鎂；裝置C中吸收的是生成的水，其質量為：296.9g-292.4g=4.5g，裝置D吸收的是二氧化碳，其質量為：207g-198.2g=8.8g，故減少的質量為：4.5g+8.8g=13.3g，故剩余的氧化鎂的質量為：23.3g-13.3g=10g，故填：MgO，10；  
③③鎂元素的質量為：10g×$\frac{24}{40}$×100%=6g，
碳元素的質量為：8.8g$\frac{12}{44}$×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×$\frac{2z}{84x+58z+18z}$×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．