题目内容
某兴趣小组同学从海水晒盐后的盐卤中模拟工业生产来提取镁，主要流程如图1：
【问题讨论】
（1）流程中的操作①是 （填实验操作名称）．
（2）一系列操作②中包含蒸发浓缩、 、过滤等．
（3）电解氯化镁可以得到镁和氯气，该反应的化学方程式为： ，该变化过程是 能转化为化学能．
（4）镁的化学性质比较活泼，能在氮气中燃烧生成氮化镁，在氮化镁中氮元素的化合价为-3，则氮化镁的化学式为： ．
【发现问题】镁是一种银白色有金属光泽的金属．但拿出的镁条总是有一层灰黑色的“外衣“，这层灰黑色的外衣是什么物质呢？
【查阅资料】（1）Mg（OH）2：白色固体，难溶于水，受热会分解成氧化镁和水；
（2）MgCO3：白色固体，微溶于水，受热会分解成氧化镁和二氧化碳；
（3）MgCO3的热稳定性比Mg（OH）2的热稳定性更强．
【提出猜想】
小组同学认为该固体不可能是MgO、Mg（OH）2或MgCO3，他们的理由是 ；
小组同学由铜生锈会产生Cu2（OH）2CO3联想到灰黑色的物质可能是Mg2（OH）2CO3．
【实验分析】
按图2所示装置进行实验，发现试管口有液滴出现，说明反应产生了 ；澄清石灰水变浑浊（变浑浊
的化学方程式为 ）；同时灰黑色固体完全变为白色．若灰黑色固体是Mg2（OH）2CO3，请写
出Mg2（OH）2CO3受热分解的化学方程式 ．
【组成测定】
工业生产中得到的碱式碳酸镁晶体是xMgCO3?yMg（OH）2?zH2O，为精确测量晶体的组成，小组同学取4.66g该晶体，用热分析仪对固体进行热分解（加热使之逐步分解，首先失去结晶水，最后完全反应），测定剩余固体质量与分解温度之间关系．
【数据处理】剩余固体质量与加热时间关系如图3所示：
请回答下列问题：
（1）0～t1固体质量没有发生变化的原因可能是 ．
（2）晶体中结晶水的质量为 g．
（3）t4～t5段固体为 和MgO（写化学式）．
（4）根据图中数据推算xMgCO3?yMg（OH）2?zH2O中x：y：z的最简比= ．
【问题讨论】
（1）流程中的操作①是
（2）一系列操作②中包含蒸发浓缩、
（3）电解氯化镁可以得到镁和氯气，该反应的化学方程式为：
（4）镁的化学性质比较活泼，能在氮气中燃烧生成氮化镁，在氮化镁中氮元素的化合价为-3，则氮化镁的化学式为：
【发现问题】镁是一种银白色有金属光泽的金属．但拿出的镁条总是有一层灰黑色的“外衣“，这层灰黑色的外衣是什么物质呢？
【查阅资料】（1）Mg（OH）2：白色固体，难溶于水，受热会分解成氧化镁和水；
（2）MgCO3：白色固体，微溶于水，受热会分解成氧化镁和二氧化碳；
（3）MgCO3的热稳定性比Mg（OH）2的热稳定性更强．
【提出猜想】
小组同学认为该固体不可能是MgO、Mg（OH）2或MgCO3，他们的理由是
小组同学由铜生锈会产生Cu2（OH）2CO3联想到灰黑色的物质可能是Mg2（OH）2CO3．
【实验分析】
按图2所示装置进行实验，发现试管口有液滴出现，说明反应产生了
的化学方程式为
出Mg2（OH）2CO3受热分解的化学方程式
【组成测定】
工业生产中得到的碱式碳酸镁晶体是xMgCO3?yMg（OH）2?zH2O，为精确测量晶体的组成，小组同学取4.66g该晶体，用热分析仪对固体进行热分解（加热使之逐步分解，首先失去结晶水，最后完全反应），测定剩余固体质量与分解温度之间关系．
【数据处理】剩余固体质量与加热时间关系如图3所示：
请回答下列问题：
（1）0～t1固体质量没有发生变化的原因可能是
（2）晶体中结晶水的质量为
（3）t4～t5段固体为
（4）根据图中数据推算xMgCO3?yMg（OH）2?zH2O中x：y：z的最简比=
考点：对海洋资源的合理开发与利用,实验探究物质的组成成分以及含量,盐的化学性质,物质发生化学变化时的能量变化,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式
专题：常见的盐 化学肥料
分析：【问题讨论】
（1）根据过滤的原理分析；
（2）根据结晶的方法分析；
（3）根据反应物、生成物、反应的条件，化学方程式的配平方法书写化学方程式，根据反应前后能量的转化分析；
【提出猜想】
根据固体的颜色分析；
【实验分析】
根据实验现象判断生成物；根据二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊的反应原理书写方程式；根据反应现象判断生成物，书写化学方程式；
【数据处理】根据在加热到t1时碱式碳酸镁晶体开始分解，t1～t2时间段和t3～t4时间段该固体的质量变化比较少，而t5～t6时间段固体质量变化较大，原因是t1～t2时间段碱式碳酸镁晶体脱去水，t3～t4时间段Mg（OH）2分解为氧化镁和水，在t5～t6时间段温度较高，MgCO3开始分解，质量变化较大进行解答．
根据生成水的质量为：4.66g-3.94g=0.72g，碱式碳酸镁的相对分子质量为：84x+58y+18z，以及镁、碳、氢元素的质量进行解答；
（1）根据过滤的原理分析；
（2）根据结晶的方法分析；
（3）根据反应物、生成物、反应的条件，化学方程式的配平方法书写化学方程式，根据反应前后能量的转化分析；
【提出猜想】
根据固体的颜色分析；
【实验分析】
根据实验现象判断生成物；根据二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊的反应原理书写方程式；根据反应现象判断生成物，书写化学方程式；
【数据处理】根据在加热到t1时碱式碳酸镁晶体开始分解，t1～t2时间段和t3～t4时间段该固体的质量变化比较少，而t5～t6时间段固体质量变化较大，原因是t1～t2时间段碱式碳酸镁晶体脱去水，t3～t4时间段Mg（OH）2分解为氧化镁和水，在t5～t6时间段温度较高，MgCO3开始分解，质量变化较大进行解答．
根据生成水的质量为：4.66g-3.94g=0.72g，碱式碳酸镁的相对分子质量为：84x+58y+18z，以及镁、碳、氢元素的质量进行解答；
解答：解：【问题讨论】
（1）流程中的操作①是 过滤．
（2）一系列操作②中包含蒸发浓缩、降温结晶、过滤等．
（3）电解氯化镁可以得到镁和氯气，据题目信息，该反应的化学方程式为：MgCl2
Mg+Cl2↑，该变化过程是电能转化为化学能．
（4）在氮化镁中氮元素的化合价为-3，镁元素的化合价为+2价，则氮化镁的化学式为：Mg3N2
【提出猜想】
小组同学认为该固体不可能是MgO、Mg（OH）2或MgCO3，他们的理由是 MgO、Mg（OH）2或MgCO3均为白色固体，镁条外面是灰黑色；
【实验分析】
按图2所示装置进行实验，发现试管口有液滴出现，说明反应产生了 水；澄清石灰水变浑浊是因为二氧化碳与氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀的缘故，反应的化学方程式为 CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O）；据题目中的信息，Mg2（OH）2CO3受热分解的化学方程式为 Mg2（OH）2CO3
2MgO+H2O+CO2↑．
【数据处理】
（1）0～t1固体质量没有发生变化的原因可能是 温度没有达到晶体分解所需的最低温度．
（2）生成水的质量为：4.66g-3.94g=0.72g，故晶体中结晶水的质量为 0.72gg．
（3）t4～t5Mg（OH）2分解已为氧化镁和水，但MgCO3还未分解，故t4～t5段固体为 MgCO3和MgO碱式碳酸镁的相对分子质量为：84x+58y+18z，
（4）镁元素的质量为：2.00g×
×100%=1.2g，
碳元素的质量为：1.76g×
×100%=0.48g，
氢元素的质量为：0.9g×
×100%=0.1g，
则有：4.66g×
×100%=1.2g，
4.66g×
×100%=0.48g，
4.66g×
×100%=0.1g，
解得：x=4，y=1，z=4，
故答案为：【问题讨论】（1）过滤 （2）降温结晶 （3）MgCl2
Mg+Cl2↑ 电 （4）Mg3N2
【提出猜想】MgO、Mg（OH）2或MgCO3均为白色固体，镁条外面是灰黑色
【实验分析】水 CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O Mg2（OH）2CO3
2MgO+H2O+CO2↑
【数据处理】
（1）温度没有达到晶体分解所需的最低温度 （2）0.72g （3）MgCO3 （4）4：1：4
（1）流程中的操作①是 过滤．
（2）一系列操作②中包含蒸发浓缩、降温结晶、过滤等．
（3）电解氯化镁可以得到镁和氯气，据题目信息，该反应的化学方程式为：MgCl2
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（4）在氮化镁中氮元素的化合价为-3，镁元素的化合价为+2价，则氮化镁的化学式为：Mg3N2
【提出猜想】
小组同学认为该固体不可能是MgO、Mg（OH）2或MgCO3，他们的理由是 MgO、Mg（OH）2或MgCO3均为白色固体，镁条外面是灰黑色；
【实验分析】
按图2所示装置进行实验，发现试管口有液滴出现，说明反应产生了 水；澄清石灰水变浑浊是因为二氧化碳与氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀的缘故，反应的化学方程式为 CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O）；据题目中的信息，Mg2（OH）2CO3受热分解的化学方程式为 Mg2（OH）2CO3
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【数据处理】
（1）0～t1固体质量没有发生变化的原因可能是 温度没有达到晶体分解所需的最低温度．
（2）生成水的质量为：4.66g-3.94g=0.72g，故晶体中结晶水的质量为 0.72gg．
（3）t4～t5Mg（OH）2分解已为氧化镁和水，但MgCO3还未分解，故t4～t5段固体为 MgCO3和MgO碱式碳酸镁的相对分子质量为：84x+58y+18z，
（4）镁元素的质量为：2.00g×
| 24 |
| 40 |
碳元素的质量为：1.76g×
| 12 |
| 44 |
氢元素的质量为：0.9g×
| 2 |
| 18 |
则有：4.66g×
| (x+y)×24 |
| 84x+58y+18z |
4.66g×
| 12x |
| 84x+58y+18z |
4.66g×
| 2z |
| 84x+58y+18z |
解得：x=4，y=1，z=4，
故答案为：【问题讨论】（1）过滤 （2）降温结晶 （3）MgCl2
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【提出猜想】MgO、Mg（OH）2或MgCO3均为白色固体，镁条外面是灰黑色
【实验分析】水 CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O Mg2（OH）2CO3
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【数据处理】
（1）温度没有达到晶体分解所需的最低温度 （2）0.72g （3）MgCO3 （4）4：1：4
点评：本考点属于盐的性质中实验方法和过程的探究，根据物质的化学性质，要认真分析，不仅要把握实验设计的每一个步骤中的实验目的，还要加强记忆除去常用离子的方法，从而突破难点．有关的计算要准确，本考点经常出现在实验题中．
练习册系列答案
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化学是一门以实验为基础的科学，实验必须按照一定规则进行．下列实验的操作先后顺序不正确的是（ ）
| A、点燃可燃性气体前，应先检验气体的纯度，后点燃 |
| B、实验室用高锰酸钾制氧气实验结束时，应先熄灭酒精灯，后将导管移出水面 |
| C、实验室制取O2、H2等气体时，应先检查装置气密性，再向容器中装药品 |
| D、浓硫酸的稀释时，应先在烧杯中放入适量的水，再沿着烧杯壁缓缓倒入浓硫酸 |
如图所示，烧杯底部盛放着二氧化锰粉末，烧杯中的小试管里盛放着过氧化氢溶液，此时天平平衡．现在将小试管中的过氧化氢溶液倾倒入烧杯中．