鎂是一種重要金屬。
(1)實(shí)驗(yàn)一:取一段鎂條打磨,用
鑷子
鑷子
(填儀器名稱(chēng))將鎂條放入圖1的燒瓶中(氣密性良好),再將注射器中的稀鹽酸推入,通過(guò)數(shù)字傳感器測(cè)定密閉容器內(nèi)壓強(qiáng)與時(shí)間的關(guān)系如圖2。b點(diǎn)所含的溶質(zhì)為 MgCl2、HCl
MgCl2、HCl
(填化學(xué)式),圖中c點(diǎn)鎂條已完全消失,cd段容器內(nèi)壓強(qiáng)略有減小的原因?yàn)?反應(yīng)結(jié)束,溫度降低(或該反應(yīng)放熱,反應(yīng)停止后恢復(fù)室溫)
反應(yīng)結(jié)束,溫度降低(或該反應(yīng)放熱,反應(yīng)停止后恢復(fù)室溫)
。
實(shí)驗(yàn)二:小組同學(xué)將鎂條放入碳酸鈉溶液中,快速產(chǎn)生較多氣泡,且有白色不溶物。
【查閱資料】
①鎂能與水緩慢反應(yīng)生成氫氣;
②碳酸鈉溶液中除含有Na+、外,還含有OH-。
【探究1】產(chǎn)生的氣體真的是氫氣嗎?
(2)小敏設(shè)計(jì)如圖3所示方案進(jìn)行檢驗(yàn)。根據(jù)“B中 不變渾濁
不變渾濁
現(xiàn)象,C中氣體燃燒,燒杯內(nèi)壁有水珠”的現(xiàn)象,確認(rèn)氣體為氫氣。
(3)小組同學(xué)討論認(rèn)為,C中有水珠產(chǎn)生不能作為A中有氫氣的依據(jù),其原因?yàn)?氣體從B裝置出來(lái)會(huì)攜帶水蒸氣
氣體從B裝置出來(lái)會(huì)攜帶水蒸氣
。
【探究2】碳酸鈉溶液中什么微粒促進(jìn)鎂與水的反應(yīng)?
【猜想假設(shè)】猜想Ⅰ:Na+能促進(jìn)鎂與水的反應(yīng)
猜想Ⅱ:能促進(jìn)鎂與水的反應(yīng)
猜想Ⅲ:OH-能促進(jìn)鎂與水的反應(yīng)
【實(shí)驗(yàn)探究】
(4)
實(shí)驗(yàn)操作 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
實(shí)驗(yàn)結(jié)論 |
取少量鎂條于試管中,加入1-2滴 NaOH NaOH 溶液 |
緩慢產(chǎn)生氣泡 |
猜想I、IⅡ不成立 猜想I、IⅡ不成立
|
取少量鎂條于試管中,加入1-2滴Na2CO3溶液 |
快速產(chǎn)生較多氣泡 |
猜想Ⅱ成立 |
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】碳酸鈉溶液中
促進(jìn)鎂與水的反應(yīng)。
實(shí)驗(yàn)三:七水硫酸鎂(MgSO
4?7H
2O)在印染、造紙和醫(yī)藥等工業(yè)都有廣泛的應(yīng)用。以鎂礦石(主要成分為MgCO
3、FeCO
3、Fe
2O
3和SiO
2等)為原料生產(chǎn)MgSO
4?7H
2O,流程如圖4。
已知:SiO
2既不溶于水也不溶于稀硫酸,“酸浸”時(shí)通入空氣使FeSO
4轉(zhuǎn)化為Fe
2(SO
4)
3。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(5)“操作1”的名稱(chēng)為
過(guò)濾
過(guò)濾
。
(6)“酸浸”時(shí),硫酸不能過(guò)量太多的原因?yàn)?
浪費(fèi)硫酸或后續(xù)需要更多的氨水(合理即可)
浪費(fèi)硫酸或后續(xù)需要更多的氨水(合理即可)
,濾渣b的化學(xué)式為
Fe(OH)3
Fe(OH)3
。
(7)硫酸鎂晶體的種類(lèi)隨濃度和溫度變化曲線如圖5。“一系列操作”主要是指蒸發(fā)濃縮、
降溫到1.8℃~48.1℃
降溫到1.8℃~48.1℃
、過(guò)濾。
(8)現(xiàn)取樣品20g配成溶液,向其中滴加氫氧化鈉溶液。過(guò)濾、洗滌、干燥,稱(chēng)量沉淀質(zhì)量為2.9g。求樣品中硫酸鎂的質(zhì)量。(假設(shè)雜質(zhì)不參與反應(yīng),請(qǐng)寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程。)