Question

19．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是过滤（填实验操作名称）．
（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，该反应的化学方程式为：MgCl₂$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑，该变化过程是电能转化为化学能．
（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：Mg₃N₂．
【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MgO、Mg（OH）₂或MgCO₃均为白色固体，镁条外面是灰黑色；
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，说明反应产生了水；澄清石灰水变浑浊；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Mg₂（OH）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+H₂O+CO₂↑．

Answer 1

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；根据反应现象判断生成物，书写化学方程式；

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$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$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；据题目中的信息，Mg₂（OH）₂CO₃受热分解的化学方程式为 Mg₂（OH）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+H₂O+CO₂↑．
故答案为：【问题讨论】（1）过滤；（2）降温结晶；（3）MgCl₂$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑； 电；（4）Mg₃N₂；
【提出猜想】MgO、Mg（OH）₂或MgCO₃均为白色固体，镁条外面是灰黑色；
【实验分析】水；Mg₂（OH）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+H₂O+CO₂↑．

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．