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有一块镁铝合金的质量为9
.
06g,跟足量的稀硫酸恰好完全反应,得到0
.
98g氢气,求合金中镁的质量分数.
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解析:
10
.
6%
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含镁3%一5%的镁铝合金是轮船制造、化工生产、机械制造等行业的重要原材料.现有一块质量为W 9的镁铝合金,某研究性学习小组欲测定其中镁的质量分数.
查阅资料:溶液反应生成易溶于水的偏铝酸钠(NaAlO
2
)和H
2
,化学方程式为:2A1+2NaOH+2H
2
0=2NaAlO
2
+3H
2
↑;镁不与NaOH溶液反应.氢氧化铝能与氢氧化钠溶液发生反应生成易溶于水的偏铝酸钠(NaAlO
2
)和H
2
0,化学方程式为:A1(OH)
3
+NaOH=NaAlO
2
+2H
2
0;氢氧化镁不与氢氧化钠溶液反应.
提出猜想:利用镁铝与酸、铝与碱、氢氧化铝与碱反应的化学性质来测定合金中镁的质量分数.
设计方案:研究小组设计了不同的实验方案.
方案l:镁铝合金与过量盐酸反应测定生成气体在标准状况下的体积为v
1
L;
方案2:镁铝合金与过量NaOH溶液充分反应后,过滤、洗涤、干燥、称量剩余固
体的质量为w
1
g;
方案3:镁铝合金与过量盐酸溶液反应后再与过量NaOH溶液反应,过滤、洗涤、
干燥、称量沉淀的质量为w
2
g.
问题讨论:请你参与研究小组的研究过程,并回答有关问题:
(1)研究小组利用上图所示实验装置,按照方案1进行了实验.
①装置中仪器a的名称是
.
②实验装置中有一处明显错误,请指出
(2)方案2中剩余固体是
;若按方案2进行实验,测得镁的质量分数为
.
(3)方案3中“过滤”得到的沉淀是
.
(4)某同学又设计了与上述方案原理不同的方案4,也能测得镁的质量分数.请你在横线上填写合适的内容,将该方案补充完整.
方案4:镁铝合金与
反应测定生成气体在标准状况下的体积为v
2
L.
方案评价;
(5)在实验方案1-4中,你认为最佳的实验方案是
.
金属镁将成为二十一世纪大有前途的绿色金属材料.
海水中的MgCl2熟石灰过滤Mg(OH)2蒸发、浓缩、结晶MgCl2?6H2O脱水MgCl2通电Mg
(1)占地球表面积70%的海洋是天然的镁元素宝库,从海水中提取镁的流程如下:
①在实验室进行过滤操作时需要用到玻璃棒,其作用是
引流
引流
.
②电解熔融氯化镁的过程中,
电
电
能转化为
化学
化学
能.
③写出氯化镁与熟石灰反应的化学方程式
MgCl
2
+Ca(OH)
2
═Mg(OH)
2
↓+CaCl
2
MgCl
2
+Ca(OH)
2
═Mg(OH)
2
↓+CaCl
2
.
(2)①取两块大小相同的干冰,在干冰中央挖一个小穴,撒入一些镁粉,用红热的铁棒把镁点燃,将另一块干冰盖上,你会看到镁粉在干冰内继续燃烧,发出耀眼的白光,像冰灯一样.已知该反应的生成物是氧化镁和碳.此反应的方程式是
2Mg+CO
2
点燃
.
2MgO+C
2Mg+CO
2
点燃
.
2MgO+C
,此反应属于
置换
置换
反应(判断基本反应类型).该实验证明干冰具有
在点燃条件下能与镁反应
在点燃条件下能与镁反应
的性质(答一条即可);为验证上述反应所得固体中无剩余镁,可向该固体中加入试剂得名称为
稀盐酸
稀盐酸
,反应的现象是
有气泡产生
有气泡产生
.②金属镁在高温下与氮气反应生成氮化镁,氮化镁中氮元素的化合价-3.据此写出氮化镁的化学式
Mg
3
N
2
Mg
3
N
2
.
(3)老师每次做有关镁的实验时都会强调: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,这层灰黑色是什么物质呢?
猜想:小明认为可能是MgO;小赵认为可能是Mg
2
(OH)
2
CO
3
;小花认为可能是Mg(OH)
2
.小赵认为小明的猜想是错误的,其理由是
氧化镁通常为白色固体
氧化镁通常为白色固体
.
实验探究:小赵按右图所示装置进行实验,发现试管口有液滴出现,澄清石灰水变浑浊,同时试管内生成白色固体.实验分析:实验后,小赵认为小花的猜测也是错误的,其理由
石灰水变浑浊的现象可说明此变化过程中有二氧化碳生成,而氢氧化镁中根本不含碳元素
石灰水变浑浊的现象可说明此变化过程中有二氧化碳生成,而氢氧化镁中根本不含碳元素
.
查阅资料得出结论:Mg(OH)
2
和Mg
2
(OH)
2
CO
3
都可以加热分解,产物均为氧化物,请写出Mg
2
(OH)
2
CO
3
加热分解的化学方程式
Mg
2
(OH)
2
C0
3
△
.
2MgO+H
2
O+CO
2
↑;
Mg
2
(OH)
2
C0
3
△
.
2MgO+H
2
O+CO
2
↑;
_
删除本空
删除本空
..
(4)镁铝合金广泛用于火箭、导弹和飞机制造业等.某兴趣小组为探究镁铝合金的组成,取16g镁铝合金样品,把60g氢氧化钠溶液平均分成三份依次加入样品中(只有铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为:2Al+2NaOH+2H
2
O=2NaAlO
2
+3H
2
↑,镁与氢氧化钠溶液不反应),充分反应后,过滤出固体,将其洗涤、干燥、称量,得实验数据如下:
所加氢氧化钠溶液的次数
第一次
第二次
第三次
剩余固体的质量/g
10.6
5.2
4.0
从以上数据可知,该合金中,镁元素与铝元素的质量比为
1:3
1:3
所用氢氧化钠溶液的溶质质量分数为
40%
40%
.
(2009?七台河)小明甲中正在进行房屋装修,一块银白色金属废弃材料引起了小明的兴趣.小明猜测这块金属是铝,可装修师傅告诉小明那可能是一块镁铝合金,小明的同学却说这块金属是镁.带着疑问,小明将金属废弃材料拿到学校实验室进行了如下探究实验.
【提出问题】这块合金的成分是什么?
【假设猜想】猜想1:该金属材料只是金属铝;
猜想2:该金属材料只是金属镁;
猜想3:
该金属材料是镁铝合金
该金属材料是镁铝合金
.
【查阅资料】小明通过查阅资料得知:①镁铝两种金属都有银白色金属光泽,纯净的镁或铝两种金属都很软,而两种金属的合金硬度却较大;②金属镁和铝都可以与盐酸反应而溶于盐酸,同时产生一种无色气体,形成无色溶液.其中金属铝与盐酸反应的化学方程式是:
2Al+6HCl═2AlCl
3
+3H
2
↑
2Al+6HCl═2AlCl
3
+3H
2
↑
;③金属镁不与氢氧化钠溶液反应,而铝可与氢氧化钠溶液反应,其反应的化学方程式为:2Al+2NaOH+2H
2
O═2NaAlO
2
+3H
2
↑;④MgCl
2
溶液中加入氢氧化钠溶液产生白色沉淀Mg(OH)
2
.
【探究实验】小明取该金属材料分别进行了如下实验:
实验步骤
实验现象
实验结论
①
金属材料部分溶解,同时产生无色无味的气体.
②倒出实验①的溶液,再向剩余的金属固体中加入足量的盐酸,然后在加入足量氢氧化钠溶液
金属固体剩余物是镁
由实验证明上述“猜想”中正确的是
3
3
(填序号).
【拓展探究】现有一包含有少量的镁粉,欲除去铝得到纯净的镁粉,并测定样品中各成分的含量,进行了如下实验:
①将金属粉末放入盛有过量氢氧化钠溶液的烧杯中;
②用天平称量金属粉末的质量;
③用玻璃棒搅拌,使金属粉末充分反应
④称量反应后剩余金属粉末的质量;
⑤过滤并干燥得剩余金属粉末.
上述实验步骤合理的顺序是
②①③⑤④
②①③⑤④
(填序号).
金属镁将成为二十一世纪大有前途的绿色金属材料.
海水中的MgCl2熟石灰过滤Mg(OH)2蒸发、浓缩、结晶MgCl2?6H2O脱水MgCl2通电Mg
(1)占地球表面积70%的海洋是天然的镁元素宝库,从海水中提取镁的流程如下:
①在实验室进行过滤操作时需要用到玻璃棒,其作用是______.
②电解熔融氯化镁的过程中,______能转化为______能.
③写出氯化镁与熟石灰反应的化学方程式______.
(2)①取两块大小相同的干冰,在干冰中央挖一个小穴,撒入一些镁粉,用红热的铁棒把镁点燃,将另一块干冰盖上,你会看到镁粉在干冰内继续燃烧,发出耀眼的白光,像冰灯一样.已知该反应的生成物是氧化镁和碳.此反应的方程式是______,此反应属于______反应(判断基本反应类型).该实验证明干冰具有______的性质(答一条即可);为验证上述反应所得固体中无剩余镁,可向该固体中加入试剂得名称为______,反应的现象是______.②金属镁在高温下与氮气反应生成氮化镁,氮化镁中氮元素的化合价-3.据此写出氮化镁的化学式______.
(3)老师每次做有关镁的实验时都会强调: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,这层灰黑色是什么物质呢?
猜想:小明认为可能是MgO;小赵认为可能是Mg
2
(OH)
2
CO
3
;小花认为可能是Mg(OH)
2
.小赵认为小明的猜想是错误的,其理由是______.
实验探究:小赵按右图所示装置进行实验,发现试管口有液滴出现,澄清石灰水变浑浊,同时试管内生成白色固体.实验分析:实验后,小赵认为小花的猜测也是错误的,其理由______.
查阅资料得出结论:Mg(OH)
2
和Mg
2
(OH)
2
CO
3
都可以加热分解,产物均为氧化物,请写出Mg
2
(OH)
2
CO
3
加热分解的化学方程式_____________..
(4)镁铝合金广泛用于火箭、导弹和飞机制造业等.某兴趣小组为探究镁铝合金的组成,取16g镁铝合金样品,把60g氢氧化钠溶液平均分成三份依次加入样品中(只有铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为:2Al+2NaOH+2H
2
O=2NaAlO
2
+3H
2
↑,镁与氢氧化钠溶液不反应),充分反应后,过滤出固体,将其洗涤、干燥、称量,得实验数据如下:
所加氢氧化钠溶液的次数
第一次
第二次
第三次
剩余固体的质量/g
10.6
5.2
4.0
从以上数据可知,该合金中,镁元素与铝元素的质量比为______所用氢氧化钠溶液的溶质质量分数为______.
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