Question

19．堿式碳酸鎂[Mg₂（OH）₂CO₃]和過氧化鎂（MgO₂）都是重要化工原料．
Ⅰ．以Mg₂（OH）₂CO₃為原料，制備產(chǎn)品MgO₂的步驟如下：
（1）煅燒：煅燒Mg₂（OH）₂CO₃得到三種氧化物，其中一種常溫下是氣體，且能使澄清石灰水變渾濁，煅燒時反應的化學方程式為Mg₂（OH）₂CO₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2MgO+H₂O+CO₂↑．
（2）轉化：向所得固體中加雙氧水充分攪拌，發(fā)生反應MgO+H₂O₂=MgO₂+H₂O，溫度升高，說明該反應放出熱量（填“放出”或“吸收”）．其他條件相同，煅燒溫度、煅燒時間不同，所得MgO對MgO₂產(chǎn)率（產(chǎn)率=$\frac{產(chǎn)品的實際質(zhì)量}{產(chǎn)品的理論質(zhì)量}$×100%）的影響分別如圖1所示，則最佳的煅燒溫度為650℃、煅燒時間為2小時．

（3）分離：得到產(chǎn)品．
（4）測定：假設產(chǎn)品中僅少量MgO，某小組設計圖2裝置，通過測定生成O₂體積，計算MgO₂的質(zhì)量分數(shù)．
已知：a．MnO₂與稀鹽酸不反應             b．MgO₂+2HCl=MgCl₂+H₂O₂
          c.2MgO₂$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$2MgO+O₂↑        d．MgO+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Mg+CO↑
①儀器M的名稱是分液漏斗，MnO₂的作用是催化劑．
②相同條件下，裝置A能使測定結果更準確．（填圖2中“裝置A”或“裝置B”）
③實驗室用溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為37%、密度是1.18g•mL^-1的濃鹽酸配制10%的稀鹽酸110g，需要水80.3mL．（水的密度是1g•mL^-1，計算結果保留一位小數(shù)）
④經(jīng)討論，該小組又設計了下列3種方案，分別取5.0g產(chǎn)品進行實驗，能確定MgO₂質(zhì)量分數(shù)的是a．（填序號）
a．加熱，使MgO₂完全分解，測出剩余固體的質(zhì)量
b．與足量炭粉在高溫下充分反應，測出生成Mg的質(zhì)量
c．先加足量稀鹽酸，再加足量NaOH溶液，充分反應，測出Mg（OH）₂質(zhì)量
Ⅱ．MgCl₂是制備Mg₂（OH）₂CO₃的原料，現(xiàn)用含碳酸鎂84%的菱鎂礦制備MgCl₂，反應如下：MgCO₃+Cl₂+CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$MgCl₂+2CO₂（設雜質(zhì)不參加反應）．生產(chǎn)19噸MgCl₂需要這樣的菱鎂礦多少噸？（寫出計算過程）

Answer 1

分析 根據(jù)給出的轉化關系對應的過程分析每個對應的問題，或者直接分析每個問題，從給出的信息中找對應的信息．

解答 解：
Ⅰ．以Mg₂（OH）₂CO₃為原料，制備產(chǎn)品MgO₂的步驟如下：
（1）煅燒：煅燒Mg₂（OH）₂CO₃得到三種氧化物，其中一種常溫下是氣體，且能使澄清石灰水變渾濁為二氧化碳，其余分別為氧化鎂和水，煅燒時對應的化學方程式為 Mg₂（OH）₂CO₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2MgO+H₂O+CO₂↑．
（2）轉化：向所得固體中加雙氧水充分攪拌，發(fā)生反應MgO+H₂O₂=MgO₂+H₂O，溫度升高，說明該反應 放出熱量．其他條件相同，煅燒溫度、煅燒時間不同，所得MgO對MgO₂產(chǎn)率（產(chǎn)率=$\frac{產(chǎn)品的實際質(zhì)量}{產(chǎn)品的理論質(zhì)量}$×100%）的影響分別如圖1所示，由圖可以看出最佳的煅燒溫度為 650℃、煅燒時間為 2小時．
（4）
①儀器M的名稱是分液漏斗，MnO₂的作用是催化劑．
②相同條件下，裝置A中鹽酸的體積是在體系之內(nèi)的，所以加入鹽酸時不會影響生成的氧氣的體積測定，而裝置B鹽酸的加入會導致量氣筒內(nèi)液面明顯下降，所以影響結果．所以裝置A能使測定結果更準確．
③實驗室用溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為37%、密度是1.18g•mL^-1的濃鹽酸配制10%的稀鹽酸110g，
設需要的37%的濃鹽酸的質(zhì)量為x
根據(jù)溶質(zhì)的質(zhì)量不變可得
37%x=10%×110g
x≈29.7g
需要水的質(zhì)量為110g-29.7g=80.3g折合 80.3mL．
④經(jīng)討論，該小組又設計了下列3種方案，分別取5.0g產(chǎn)品進行實驗，能確定MgO₂質(zhì)量分數(shù)的是 a．（填序號）
a．加熱，使MgO₂完全分解，測出剩余固體的質(zhì)量，可以根據(jù)質(zhì)量差為生成的氧氣求算MgO₂質(zhì)量，進而確定MgO₂質(zhì)量分數(shù)．正確；
b．與足量炭粉在高溫下充分反應，由于氧化鎂和過氧化鎂分解得到的氧化鎂都能和碳反應，所以沒法確定多少是過氧化鎂得到的．無法求算過氧化鎂的質(zhì)量分數(shù)．錯誤；
c．先加足量稀鹽酸，再加足量NaOH溶液，氧化鎂和過氧化鎂都能發(fā)生反應生成氫氧化鎂，所以無法確定過氧化鎂的質(zhì)量，無法求算起質(zhì)量分數(shù)．錯誤；
故選：a．
Ⅱ． 設生產(chǎn)19噸MgCl₂需要這樣的菱鎂礦的質(zhì)量為x．
MgCO₃+Cl₂+CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$MgCl₂+2CO₂
84                                  95
84%x                             19t
$\frac{84}{95}$=$\frac{84%x}{19t}$
x=20t
故答案為：
Ⅰ． （1）Mg₂（OH）₂CO₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2MgO+H₂O+CO₂↑．
（2）放出； 650； 2
（4）①分液漏斗； 催化劑．
②裝置A；
③80.3 
④a
Ⅱ．20t

點評 讀圖，從中獲得解答題目所需的信息，所以在解答題目時先看解答的問題是什么，然后帶著問題去讀給出的圖進而去尋找解答有用的信息，這樣提高了信息撲捉的有效性．解答的問題實際上與復雜的轉化圖相比，其實很簡單很基礎，或者可以說轉化圖提供的是情境，考查基本知識．