Question

12．使用密度小、強度大的鎂合金能減輕汽車自重，從而減少汽油消耗和廢氣排放．
（1）鎂元素在自然界中是以化合物（填“單質”或“化合物”）形式存在．
（2）工業(yè)制鎂的一種原理是2MgO+Si+2CaO$\frac{\underline{\;1600℃\;}}{\;}$2Mg↑+Ca₂SiO₄，抽走容器中的空氣對反應有促進作用，且能防止空氣中的物質與Mg反應使產(chǎn)品混有MgO（填化學式）．
（3）某研究性學習小組為探究鎂與水的反應，設計如下實驗：
步驟1：將鎂條用砂紙打磨至光亮，分成兩等份．
步驟2：將一份光亮的鎂條置于冷水中，幾乎沒有觀察到任何現(xiàn)象．
步驟3：將另一份光亮的鎂條置于熱水中，觀察到有氣泡產(chǎn)生．
①將鎂條用砂紙打磨至光亮的原因是除去表面的氧化物；
②經(jīng)百度可知，活潑金屬與水反應生成對應的堿和氫氣，如果金屬活動性越強，生成的堿的堿性越強．某同學就向步驟3的燒杯中滴加酚酞試液，觀察到鎂條的表面有明顯的紅色出現(xiàn)．該反應的化學方程式為：Mg+2H₂O=Mg（OH）₂↓+H₂↑；反應類型是置換反應（基本反應類型）．
③步驟2和3對比可知，影響鎂與水的反應速率的一個因素是溫度；
④根據(jù)以上信息，若將金屬鈉加到硫酸銅溶液中，可能觀察到的現(xiàn)象是先產(chǎn)生氣泡，后產(chǎn)生藍色沉淀．
（4）將5g含雜質的鎂（雜質不與硫酸反應）投入到100g稀硫酸中恰好完全反應，放出氣體的質量與反應時間的關系如圖所示．求所用硫酸溶液中溶質的質量分數(shù)．

Answer 1

分析 （1）活潑金屬在自然界中以化合物形式存在；
（2）鎂在空氣中燃燒生成氧化鎂；
（3）活潑金屬能和空氣中的氧氣反應生成氧化物；
鎂和水反應生成氫氧化鎂和氫氣；
溫度越高，反應速率越快；
鈉和水反應生成氫氧化鈉和氫氣，氫氧化鈉和硫酸銅反應生成藍色沉淀氫氧化銅和硫酸鈉；
（4）鎂和稀硫酸反應生成硫酸鎂和氫氣，根據(jù)反應的化學方程式和生成氫氣的質量可以計算硫酸質量，進一步可以計算所用硫酸溶液中溶質的質量分數(shù)．

解答 解：（1）鎂比較活潑，鎂元素在自然界中是以化合物形式存在．
故填：化合物．
（2）鎂能和空氣中的氧氣反應生成氧化鎂，氧化鎂的化學式是MgO．
故填：MgO．
（3）①將鎂條用砂紙打磨至光亮的原因是除去表面的氧化物．
故填：除去表面的氧化物．
②該反應的化學方程式為：Mg+2H₂O=Mg（OH）₂↓+H₂↑，屬于置換反應．
故填：Mg+2H₂O=Mg（OH）₂↓+H₂↑；置換反應．
③步驟2和3對比可知，影響鎂與水的反應速率的一個因素是溫度，即溫度越高，反應速率越快．
故填：溫度．
④若將金屬鈉加到硫酸銅溶液中，鈉和水反應生成氫氧化鈉和氫氣，氫氧化鈉和硫酸銅反應生成藍色沉淀氫氧化銅和硫酸鈉，可能觀察到的現(xiàn)象是先產(chǎn)生氣泡，后產(chǎn)生藍色沉淀．
故填：先產(chǎn)生氣泡，后產(chǎn)生藍色沉淀．
（4）設稀硫酸中硫酸質量為x，
Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑，
        98                    2
         x                  0.4g
$\frac{98}{x}$=$\frac{2}{0.4g}$，
x=19.6g，
所用硫酸溶液中溶質的質量分數(shù)為：$\frac{19.6g}{100g}$×100%=19.6%，
答：所用硫酸溶液中溶質的質量分數(shù)為19.6%．

點評 本題主要考查學生運用假設法和化學方程式進行計算和推斷的能力，計算時要注意規(guī)范性和準確性．