Question

12．使用密度小、強(qiáng)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(zhì)”或“化合物”）形式存在．
（2）工業(yè)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(yīng)有促進(jìn)作用，且能防止空氣中的物質(zhì)與Mg反應(yīng)使產(chǎn)品混有MgO（填化學(xué)式）．
（3）某研究性學(xué)習(xí)小組為探究鎂與水的反應(yīng)，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：
步驟1：將鎂條用砂紙打磨至光亮，分成兩等份．
步驟2：將一份光亮的鎂條置于冷水中，幾乎沒有觀察到任何現(xiàn)象．
步驟3：將另一份光亮的鎂條置于熱水中，觀察到有氣泡產(chǎn)生．
①將鎂條用砂紙打磨至光亮的原因是除去表面的氧化物；
②經(jīng)百度可知，活潑金屬與水反應(yīng)生成對應(yīng)的堿和氫氣，如果金屬活動性越強(qiáng)，生成的堿的堿性越強(qiáng)．某同學(xué)就向步驟3的燒杯中滴加酚酞試液，觀察到鎂條的表面有明顯的紅色出現(xiàn)．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Mg+2H₂O=Mg（OH）₂↓+H₂↑；反應(yīng)類型是置換反應(yīng)（基本反應(yīng)類型）．
③步驟2和3對比可知，影響鎂與水的反應(yīng)速率的一個因素是溫度；
④根據(jù)以上信息，若將金屬鈉加到硫酸銅溶液中，可能觀察到的現(xiàn)象是先產(chǎn)生氣泡，后產(chǎn)生藍(lán)色沉淀．
（4）將5g含雜質(zhì)的鎂（雜質(zhì)不與硫酸反應(yīng)）投入到100g稀硫酸中恰好完全反應(yīng)，放出氣體的質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示．求所用硫酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 （1）活潑金屬在自然界中以化合物形式存在；
（2）鎂在空氣中燃燒生成氧化鎂；
（3）活潑金屬能和空氣中的氧氣反應(yīng)生成氧化物；
鎂和水反應(yīng)生成氫氧化鎂和氫氣；
溫度越高，反應(yīng)速率越快；
鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，氫氧化鈉和硫酸銅反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀氫氧化銅和硫酸鈉；
（4）鎂和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂和氫氣，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式和生成氫氣的質(zhì)量可以計(jì)算硫酸質(zhì)量，進(jìn)一步可以計(jì)算所用硫酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）鎂比較活潑，鎂元素在自然界中是以化合物形式存在．
故填：化合物．
（2）鎂能和空氣中的氧氣反應(yīng)生成氧化鎂，氧化鎂的化學(xué)式是MgO．
故填：MgO．
（3）①將鎂條用砂紙打磨至光亮的原因是除去表面的氧化物．
故填：除去表面的氧化物．
②該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Mg+2H₂O=Mg（OH）₂↓+H₂↑，屬于置換反應(yīng)．
故填：Mg+2H₂O=Mg（OH）₂↓+H₂↑；置換反應(yīng)．
③步驟2和3對比可知，影響鎂與水的反應(yīng)速率的一個因素是溫度，即溫度越高，反應(yīng)速率越快．
故填：溫度．
④若將金屬鈉加到硫酸銅溶液中，鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，氫氧化鈉和硫酸銅反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀氫氧化銅和硫酸鈉，可能觀察到的現(xiàn)象是先產(chǎn)生氣泡，后產(chǎn)生藍(lán)色沉淀．
故填：先產(chǎn)生氣泡，后產(chǎn)生藍(lán)色沉淀．
（4）設(shè)稀硫酸中硫酸質(zhì)量為x，
Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑，
        98                    2
         x                  0.4g
$\frac{98}{x}$=$\frac{2}{0.4g}$，
x=19.6g，
所用硫酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{19.6g}{100g}$×100%=19.6%，
答：所用硫酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.6%．

點(diǎn)評 本題主要考查學(xué)生運(yùn)用假設(shè)法和化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算和推斷的能力，計(jì)算時要注意規(guī)范性和準(zhǔn)確性．