镁是初中化学中常见的一种金属。小莫同学欲探究镁的制备方法及镁的一些化学性质。

一、目前世界上60%的镁是从海水提取的。海水提镁的主要流程如下:

提示:①MgCl2晶体的化学式为MgCl2•6H2O;

②MgO的熔点为2852℃,无水MgCl2的熔点为714℃.

(1)操作①的名称是 ___________

(2)试剂X的名称_____________

(3)用氯化镁电解生产金属镁的化学方程式为:___________________

(4)工业上是将氢氧化镁转变为氯化镁,再电解熔融氯化镁来制取镁单质;而不采用加热Mg(OH)2得到MgO,再电解熔融MgO的方法制金属镁,其原因是_____________________

二、小莫同学用上述制得的镁与稀盐酸反应。

将打磨后的镁条放入盐酸中,观察到有灰白色沉淀生成的“异常”现象,引起了他的兴趣并进行了以下探究;

(初步探究)出现灰白色沉淀是否为偶然现象

(实验Ⅰ)向4份相同体积与浓度的稀盐酸中加入一定长度的镁带,现象如下:

实验组别

A

B

C

D

镁带长度

1cm

3cm

3cm

4cm

沉淀量

无沉淀生成

少量沉淀

沉淀较多

沉淀很多

(实验结论)并非偶然,据表分析,________________是实验出现“异常”的主要因素;

(再次探究)该沉淀的成分

(猜想假设)猜想1:Mg;猜想2:MgCl2

(实验Ⅱ)

序号

实验操作

实验现象

实验结论

取1g样品,加入足量________,振荡

未见气泡

猜想1错误

取1g样品,加入5mL蒸馏水,振荡

沉淀未见溶解

猜想2错误

取1gMgCl2固体,加5mL蒸馏水,振荡

固体全部溶解

(交流讨论)

(1)莫凡同学做出猜想1的依据是他认为反应物Mg过量,做出猜想2的依据是他认为生成物MgCl2 _________________________;

(2)从实验设计的角度讲,实验③的作用是_______________;

(深入探究)该沉淀的物质的组成

(查阅资料)

灰白色沉淀的成分为碱式氯化镁,它存在多种组成,化学式可表示为Mgx(OH)yClx•nH2O,它受热分解可以产生氧化镁,氯化氢和水;

(实验Ⅲ)

洗去沉淀表面杂质并室温晾干,取其7.07g,用如图装置(夹持仪器未画出)按照正确的操作步骤进行实验,待反应停止后,测得硬质玻璃管中剩余固体质量为4.00g,装置B的质量增加了2.34g;

(问题讨论)

(1)反应停止后,应继续通入氮气一段时间,目的_______________________________;

(2)该沉淀中镁、氯离子个数比n(Mg2+) : n(Cl-) =______________;(写出计算步骤)

(3)若该沉淀Mgx(OH)yClx•nH2O中,n=5,则x、y、z的比值为____________。

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