Question

17．镁及其化合物在生产、生活中应用广泛．
（1）从海水中提取金属镁，可按图1流程进行：

①下列说法正确的是B（选填字母）．
A．步骤Ⅰ通过一步反应即可实现
B．步骤Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的目的是从海水中提纯氯化镁
C．步骤Ⅴ中化学能转化为电能
D．该流程涉及的基本反应类型有4种
②该流程中采取的一种降低成本且减少污染的措施是：电解产生的Cl₂用于生产HCl，与Mg（OH）₂发生中和反应．
（2）某化学兴趣小组对某种碱式碳酸镁晶体的组成进行探究．
【查阅资料】①碱式碳酸镁晶体可以表示为xMgCO₃•yMg（OH）₂•zH₂O；
②Mg（OH）₂、MgCO₃受热均能分解生成对应的氧化物；
③碱石灰是固体氢氧化钠和生石灰等物质的混合物．
【设计实验】该小组同学设计了图2所示的实验装置，假设每步反应和吸收均进行完全．

	装置C的质量/g	装置D的质量/g
步骤③	292.4	198.2
步骤⑥	296.9	207.0

【进行实验】取23.3g碱式碳酸镁晶体进行实验，步骤如下：
①连接好装置并检查气密性．
②装入药品，打开活塞K，通入一段时间空气．
③分别称量装置C、D的质量（数据见上表）．
④关闭活塞K，点燃酒精灯，使碱式碳酸镁晶体完全分解．
⑤停止加热，同时打开活塞K，通入空气至恢复到室温．
⑥再次分别称量装置C、D的质量（数据见表）．
【实验分析】
①装置A的作用为除去空气中的二氧化碳和水，装置D的作用为吸收反应生成的二氧化碳．
②反应后，装置B中的剩余固体是MgO，质量为10g．
③该碱式碳酸镁晶体[xMgCO₃•yMg（OH）₂•zH₂O]中，x：y：z=4：1：4
（填最简整数比）．

Answer 1

分析 根据生产流程、物质的制取方法、氯气的性质和用途、根据给出的数据确定物质的化学式的方法进行分析解答．

解答 解：（1）①A．步骤Ⅰ不能通过一步反应实现，错误；
B．步骤Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的目的是从海水中提纯氯化镁，正确；
C．步骤Ⅴ中电能转化为化学能，错误；
D．该流程涉及的基本反应类型有化合反应、分解反应、复分解反应，不包含置换反应，错误；
故填：B；  
②要减少污染，切节约能源，可以将电解产生的氯气用于生产盐酸，然后让盐酸与氢氧化镁反应，故填：电解产生的Cl₂用于生产HCl，与Mg（OH）₂发生中和反应；
（2）【实验分析】①A中的碱石灰能除去空气中的二氧化碳和水；装置D中的碱石灰能吸收反应生成的二氧化碳，故填：除去空气中的二氧化碳和水；吸收反应生成的二氧化碳；
②碳酸镁受热分解能生成氧化镁和二氧化碳，氢氧化镁能受热分解生成氧化镁和水，故剩余的固体是氧化镁；装置C中吸收的是生成的水，其质量为：296.9g-292.4g=4.5g，装置D吸收的是二氧化碳，其质量为：207g-198.2g=8.8g，故减少的质量为：4.5g+8.8g=13.3g，故剩余的氧化镁的质量为：23.3g-13.3g=10g，故填：MgO，10；  
③③镁元素的质量为：10g×$\frac{24}{40}$×100%=6g，
碳元素的质量为：8.8g$\frac{12}{44}$×100%=2.4g，
氢元素的质量为：4.5g×$\frac{2}{18}$×100%=0.5g，
则有：
23.3g×$\frac{（x+y）×24}{84x+58y+18z}$×100%=6g，
23.3g×$\frac{12x}{84x+58y+18z}$×100%=2.4g，
23.3g×$\frac{2z}{84x+58z+18z}$×100%=0.5g，
解得：x=4，y=1，z=4，该碱式碳酸镁晶体[xMgCO₃•yMg（OH）₂•zH₂O]中，x：y：z=4：1：4；
故填：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．