Question

4．使用密度小、强度大的镁合金能减轻汽车自重，从而减少汽油消耗和废气排放．
（1）镁元素在自然界中是以化合物（填“单质”或“化合物”）形式存在．
（2）工业制镁的一种原理是 2MgO+Si+2CaO$\frac{\underline{\;1600℃\;}}{\;}$2Mg↑+Ca₂SiO₄，抽走容器中的空气对反应有促进作用，且能防止空气中的物质与Mg反应使产品混有MgO（填化学式）．
（3）制镁的原料MgO可从海水中获得．小华利用镁与盐酸反应后的废液，模拟从海水中获取MgO的过程，实验如下：
步骤1：向上述废液中，边搅拌边分批加入CaO，至MgCl₂完全沉淀为止，过滤得Mg（OH）₂固体．共消耗8.4g　CaO．
步骤2：将Mg（OH）₂固体加热分解为MgO和水，所得MgO的质量为2.4g．
①步骤2中Mg（OH）₂分解的化学方程式为Mg（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+H₂O．
②通过所得MgO的质量计算上述废液中含MgCl₂的质量m=9.5g．
③分析实验数据，可知步骤Ⅰ中反生的化学反应有：
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）根据除了金、银等少数的化学性质非常稳定的金属，在自然界中能以单质形式存在外，其余均以化合物的形式存在，进行分析解答．
（2）根据镁能与空气中的氧气反应生成氧化镁，进行分析解答．
（3）Mg（OH）₂固体加热分解为MgO和水；根据方程式的反应关系进行相关的计算及判断．

解答 解：（1）除了金、银等少数的化学性质非常稳定的金属，在自然界中能以单质形式存在外，其余均以化合物的形式存在，镁元素在自然界中是以化合物形式存在．
（2）镁能与空气中的氧气反应生成氧化镁，由工业制镁的反应原理，抽走容器中的空气对反应有促进作用，能防止空气中的氧气与Mg反应使产品混有氧化镁，氧化镁的化学式为：MgO．
（3）①Mg（OH）₂固体加热分解为MgO和水，方程式为：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与MgCl₂关系式为：MgCl₂～MgO
设废液中含MgCl₂的质量为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与MgCl₂关系式为：MgCl₂～CaO
设消耗氧化钙质量为y．
MgCl₂～CaO
   95       56
  9.5g      y
$\frac{95}{56}=\frac{9.5g}{y}$
y=5.6g
实际消耗8.4g CaO，说明废液中有过量的盐酸，发生了CaO+2HCl═CaCl₂+H₂O．
故答案为：（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）．

点评 本题难度较大，考查海水资源的利用，学生应在物质转化中应学会利用化学方程式的计算来分析问题．