Question

9．轻质氧化镁（MgO）在橡胶工业上有重要用途．兴趣小组同学在实验室用工业炉渣废料（主要成分是MgO、CaO，含少量杂质SiO₂）来制取轻质氧化镁，实验流程如图1：

请根据流程图回答下列问题：
（1）步骤①研磨的目的是增加接触面积，使其充分反应．
（2）操作②的名称是过滤，所需要的玻璃仪器中玻璃棒的作用是引流．
【查阅资料】
①Mg（OH）₂、MgCO₃受热易分解，各生成对应的两种氧化物．
②Mg（OH）₂的分解温度为340℃∽380℃，MgCO₃的分解温度为520℃．
小组同学用热分析仪对aMg（OH）₂•bMgCO₃固体进行热分解，获得相关数据，绘成固体质量变化与分解温
度的关系如图2，请根据图示回答下列问题：
（3）写出A B、C D段发生反应的化学方程式：AB段：Mg（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+H₂O；CD段：MgCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+CO₂↑；
（4）BC段固体为MgO、MgCO₃；
（5）通过计算可得：a：b=4：1．

Answer 1

分析 （1）根据步骤①研磨的目的是：增加接触面积，使其充分反应进行分析；
（2）根据操作②可以将固体和液体分离，所以该操作是过滤，玻璃棒的作用是引流进行分析；
（3）根据氢氧化铜和碳酸铜的分解温度进行分析；
（4）根据Mg（OH）₂的分解温度为340℃∽380℃，MgCO₃的分解温度为520℃进行分析；
（5）根据氢氧化镁和碳酸镁分解的化学方程式，以及题中的数据进行分析．

解答 解：（1）步骤①研磨的目的是：增加接触面积，使其充分反应；
（2）操作②可以将固体和液体分离，所以该操作是过滤，玻璃棒的作用是引流；
（3）AB段的温度大于340℃但是没有超过520℃，符合氢氧化镁的分解温度，氢氧化镁在加热的条件下生成氧化镁和水，化学方程式为：Mg（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+H₂O；
CD段的温度超过了520℃，符合碳酸镁的分解温度，碳酸镁在加热的条件下生成氧化镁和二氧化碳，化学方程式为：MgCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+CO₂↑；
（4）Mg（OH）₂的分解温度为340℃∽380℃，MgCO₃的分解温度为520℃，所以BC段固体为MgO、MgCO₃；
（5）AB段是氢氧化镁在分解，固体质量减少7.2克，CD段是碳酸镁在分解，固体质量减少4.4克，从方程式可以看出一个氢氧化镁分解会生成一个水，而AB段的氢氧化镁减少了3.6克水，生成了0.2个水，设所需氢氧化镁的个数为a
 Mg（OH）₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+H₂O 
    1                             18  
   a                              7.2     
   a=1×7.2÷18=0.4，
CD段一个碳酸镁分解会产生一个二氧化碳，碳酸镁分解生成了4.4克二氧化碳，设生成4.4克二氧化碳需b个碳酸镁，
MgCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+CO₂↑；
  1                      44
  b                      4.4
Y=1×4.4÷44=0.1，故a：b=0.4：0.1=4：1，故固体的组成aMg（OH）₂•bMgCO₃中a：b=4：1．
故答案为：（1）增加接触面积，使其充分反应；
（2）过滤，引流；
（3）Mg（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+H₂O；
MgCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+CO₂↑；
（4）MgO、MgCO₃；
（5）4：1．

点评 在解此类题时，首先要将题中的知识认知透，然后结合学过的知识进行解答，此类题难度较大，要细心进行分析解答．