Question

12．使用密度小、强度大的镁合金能减轻汽车自重，从而减少汽油消耗和废气排放．
（1）镁元素在自然界中是以化合物（填“单质”或“化合物”）形式存在．
（2）工业制镁的一种原理是2MgO+Si+2CaO$\frac{\underline{\;1600℃\;}}{\;}$2Mg↑+Ca₂SiO₄，抽走容器中的空气对反应有促进作用，且能防止空气中的物质与Mg反应使产品混有MgO（填化学式）．
（3）某研究性学习小组为探究镁与水的反应，设计如下实验：
步骤1：将镁条用砂纸打磨至光亮，分成两等份．
步骤2：将一份光亮的镁条置于冷水中，几乎没有观察到任何现象．
步骤3：将另一份光亮的镁条置于热水中，观察到有气泡产生．
①将镁条用砂纸打磨至光亮的原因是除去表面的氧化物；
②经百度可知，活泼金属与水反应生成对应的碱和氢气，如果金属活动性越强，生成的碱的碱性越强．某同学就向步骤3的烧杯中滴加酚酞试液，观察到镁条的表面有明显的红色出现．该反应的化学方程式为：Mg+2H₂O=Mg（OH）₂↓+H₂↑；反应类型是置换反应（基本反应类型）．
③步骤2和3对比可知，影响镁与水的反应速率的一个因素是温度；
④根据以上信息，若将金属钠加到硫酸铜溶液中，可能观察到的现象是先产生气泡，后产生蓝色沉淀．
（4）将5g含杂质的镁（杂质不与硫酸反应）投入到100g稀硫酸中恰好完全反应，放出气体的质量与反应时间的关系如图所示．求所用硫酸溶液中溶质的质量分数．

Answer 1

分析 （1）活泼金属在自然界中以化合物形式存在；
（2）镁在空气中燃烧生成氧化镁；
（3）活泼金属能和空气中的氧气反应生成氧化物；
镁和水反应生成氢氧化镁和氢气；
温度越高，反应速率越快；
钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠和硫酸铜反应生成蓝色沉淀氢氧化铜和硫酸钠；
（4）镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，根据反应的化学方程式和生成氢气的质量可以计算硫酸质量，进一步可以计算所用硫酸溶液中溶质的质量分数．

解答 解：（1）镁比较活泼，镁元素在自然界中是以化合物形式存在．
故填：化合物．
（2）镁能和空气中的氧气反应生成氧化镁，氧化镁的化学式是MgO．
故填：MgO．
（3）①将镁条用砂纸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该反应的化学方程式为：Mg+2H₂O=Mg（OH）₂↓+H₂↑，属于置换反应．
故填：Mg+2H₂O=Mg（OH）₂↓+H₂↑；置换反应．
③步骤2和3对比可知，影响镁与水的反应速率的一个因素是温度，即温度越高，反应速率越快．
故填：温度．
④若将金属钠加到硫酸铜溶液中，钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠和硫酸铜反应生成蓝色沉淀氢氧化铜和硫酸钠，可能观察到的现象是先产生气泡，后产生蓝色沉淀．
故填：先产生气泡，后产生蓝色沉淀．
（4）设稀硫酸中硫酸质量为x，
Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑，
        98                    2
         x                  0.4g
$\frac{98}{x}$=$\frac{2}{0.4g}$，
x=19.6g，
所用硫酸溶液中溶质的质量分数为：$\frac{19.6g}{100g}$×100%=19.6%，
答：所用硫酸溶液中溶质的质量分数为19.6%．

点评 本题主要考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力，计算时要注意规范性和准确性．