Question

4．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℃\;}}{\;}$2Mg↑+Ca₂SiO₄，抽走容器中的空氣對反應(yīng)有促進(jìn)作用，且能防止空氣中的物質(zhì)與Mg反應(yīng)使產(chǎn)品混有MgO（填化學(xué)式）．
（3）制鎂的原料MgO可從海水中獲得．小華利用鎂與鹽酸反應(yīng)后的廢液，模擬從海水中獲取MgO的過程，實驗如下：
步驟1：向上述廢液中，邊攪拌邊分批加入CaO，至MgCl₂完全沉淀為止，過濾得Mg（OH）₂固體．共消耗8.4g　CaO．
步驟2：將Mg（OH）₂固體加熱分解為MgO和水，所得MgO的質(zhì)量為2.4g．
①步驟2中Mg（OH）₂分解的化學(xué)方程式為Mg（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+H₂O．
②通過所得MgO的質(zhì)量計算上述廢液中含MgCl₂的質(zhì)量m=9.5g．
③分析實驗數(shù)據(jù)，可知步驟Ⅰ中反生的化學(xué)反應(yīng)有：
CaO+H₂O═Ca（OH）₂；Ca（OH）₂+MgCl₂═CaCl₂+Mg（OH）₂↓；Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O（或CaO+2HCl=CaCl₂+H₂O）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)除了金、銀等少數(shù)的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定的金屬，在自然界中能以單質(zhì)形式存在外，其余均以化合物的形式存在，進(jìn)行分析解答．
（2）根據(jù)鎂能與空氣中的氧氣反應(yīng)生成氧化鎂，進(jìn)行分析解答．
（3）Mg（OH）₂固體加熱分解為MgO和水；根據(jù)方程式的反應(yīng)關(guān)系進(jìn)行相關(guān)的計算及判斷．

解答 解：（1）除了金、銀等少數(shù)的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定的金屬，在自然界中能以單質(zhì)形式存在外，其余均以化合物的形式存在，鎂元素在自然界中是以化合物形式存在．
（2）鎂能與空氣中的氧氣反應(yīng)生成氧化鎂，由工業(yè)制鎂的反應(yīng)原理，抽走容器中的空氣對反應(yīng)有促進(jìn)作用，能防止空氣中的氧氣與Mg反應(yīng)使產(chǎn)品混有氧化鎂，氧化鎂的化學(xué)式為：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(guān)系式為：MgCl₂～MgO
設(shè)廢液中含MgCl₂的質(zhì)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(guān)系式為：MgCl₂～CaO
設(shè)消耗氧化鈣質(zhì)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(fā)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；③Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O（或CaO+2HCl=CaCl₂+H₂O）．

點評 本題難度較大，考查海水資源的利用，學(xué)生應(yīng)在物質(zhì)轉(zhuǎn)化中應(yīng)學(xué)會利用化學(xué)方程式的計算來分析問題．