Question

鎂將成為21世紀(jì)重要的輕型環(huán)保材料．海洋是天然的鎂元素寶庫(kù)，從海水中提取鎂的流程如下：
（1）在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行過濾操作時(shí)需要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒及______．
（2）金屬鎂是一種較活潑金屬，在二氧化碳?xì)怏w中也能燃燒．燃燒的化學(xué)方程式為2Mg+CO₂=C+2MgO，此反應(yīng)類型屬于______．
A．分解反應(yīng)           B．化合反應(yīng)         C．置換反應(yīng)         D．復(fù)分解反應(yīng)
（3）金屬鎂在高溫下與氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化鎂，在氮化鎂中氮元素的化合價(jià)為-3．據(jù)此寫出氮化鎂的化學(xué)式______．
（4）鎂鋁合金廣泛用于火箭、導(dǎo)彈和飛機(jī)制造業(yè)等．某興趣小組為探究鎂鋁合金的組成，取16g鎂鋁合金樣品，把120mL氫氧化鈉溶液平均分成三份依次加入樣品中，充分反應(yīng)后，過濾出固體，將其洗滌、干燥、稱量，得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

所加氫氧化鈉溶液的次數(shù)	第一次	第二次	第三次
剩余固體的質(zhì)量/g	10.6	5.2	4.0

從以上數(shù)據(jù)可知，該合金中，鎂元素與鋁元素的質(zhì)量比為______．所用氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度為______mol/L．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)過濾實(shí)驗(yàn)操作用到的儀器完成；
（2）分析反應(yīng)特點(diǎn)，單質(zhì)和化合物反應(yīng)生成了新的單質(zhì)和化合物，屬于置換反應(yīng)；
（3）氮化鎂中氮元素的化合價(jià)為-3，鎂元素的化合價(jià)是-2價(jià)，可以求出氮化鎂的化學(xué)式；
（4）金屬鋁能夠和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，第三次得到的固體是金屬鎂；再根據(jù)第一次反應(yīng)的鋁的物質(zhì)的量計(jì)算出氫氧化鈉溶液的濃度．
解答：解：（1）過濾操作中用到的儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗，
故答案為：漏斗；
（2）2Mg+CO₂=C+2MgO反應(yīng)中，單質(zhì)和化合物反應(yīng)生成了新的單質(zhì)和化合物，所以屬于置換反應(yīng)，
故選C；
（3）由于氮化鎂中氮元素的化合價(jià)為-3，鎂元素的化合價(jià)是+2價(jià)，化合價(jià)最小公倍數(shù)是6，氮化鎂中鎂原子個(gè)數(shù)是3，氮原子個(gè)數(shù)為2，氮化鎂的化學(xué)式為：Mg₃N₂，
故答案為：Mg₃N₂；
（4）金屬鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，第一次加入40mL氫氧化鈉溶液，固體質(zhì)量減少5.4g，減少的是金屬鋁；第二次加入40ml，溶解的金屬鋁也是5.4g；第三次加入40mL氫氧化鈉溶液，只溶解了1.2g鋁，說明氫氧化鈉溶液有剩余，所以第三次固體的質(zhì)量4g是金屬鎂，故金屬鋁的質(zhì)量是：16g-4g=12g，
鎂元素與鋁元素的質(zhì)量比為：4g：12g=1：3；
根據(jù)反應(yīng)2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，第一次反應(yīng)消耗了5.4g鋁，鋁的物質(zhì)的量是0.2mol，消耗的40mL氫氧化鈉溶液中的n（NaOH）=n（Al）=0.2mol，氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度為：=5mol/L，
故答案為：1：3； 5．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了海水資源及其綜合利用，解題的關(guān)鍵是掌握反應(yīng)原理以及題干中有關(guān)信息使用，本題難度中等．