Question

19．碱式碳酸镁[Mg₂（OH）₂CO₃]和过氧化镁（MgO₂）都是重要化工原料．
Ⅰ．以Mg₂（OH）₂CO₃为原料，制备产品MgO₂的步骤如下：
（1）煅烧：煅烧Mg₂（OH）₂CO₃得到三种氧化物，其中一种常温下是气体，且能使澄清石灰水变浑浊，煅烧时反应的化学方程式为Mg₂（OH）₂CO₃ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2MgO+H₂O+CO₂↑．
（2）转化：向所得固体中加双氧水充分搅拌，发生反应MgO+H₂O₂=MgO₂+H₂O，温度升高，说明该反应放出热量（填“放出”或“吸收”）．其他条件相同，煅烧温度、煅烧时间不同，所得MgO对MgO₂产率（产率=$\frac{产品的实际质量}{产品的理论质量}$×100%）的影响分别如图1所示，则最佳的煅烧温度为650℃、煅烧时间为2小时．

（3）分离：得到产品．
（4）测定：假设产品中仅少量MgO，某小组设计图2装置，通过测定生成O₂体积，计算MgO₂的质量分数．
已知：a．MnO₂与稀盐酸不反应             b．MgO₂+2HCl=MgCl₂+H₂O₂
          c.2MgO₂$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$2MgO+O₂↑        d．MgO+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Mg+CO↑
①仪器M的名称是分液漏斗，MnO₂的作用是催化剂．
②相同条件下，装置A能使测定结果更准确．（填图2中“装置A”或“装置B”）
③实验室用溶质质量分数为37%、密度是1.18g•mL^-1的浓盐酸配制10%的稀盐酸110g，需要水80.3mL．（水的密度是1g•mL^-1，计算结果保留一位小数）
④经讨论，该小组又设计了下列3种方案，分别取5.0g产品进行实验，能确定MgO₂质量分数的是a．（填序号）
a．加热，使MgO₂完全分解，测出剩余固体的质量
b．与足量炭粉在高温下充分反应，测出生成Mg的质量
c．先加足量稀盐酸，再加足量NaOH溶液，充分反应，测出Mg（OH）₂质量
Ⅱ．MgCl₂是制备Mg₂（OH）₂CO₃的原料，现用含碳酸镁84%的菱镁矿制备MgCl₂，反应如下：MgCO₃+Cl₂+CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$MgCl₂+2CO₂（设杂质不参加反应）．生产19吨MgCl₂需要这样的菱镁矿多少吨？（写出计算过程）

Answer 1

分析 根据给出的转化关系对应的过程分析每个对应的问题，或者直接分析每个问题，从给出的信息中找对应的信息．

解答 解：
Ⅰ．以Mg₂（OH）₂CO₃为原料，制备产品MgO₂的步骤如下：
（1）煅烧：煅烧Mg₂（OH）₂CO₃得到三种氧化物，其中一种常温下是气体，且能使澄清石灰水变浑浊为二氧化碳，其余分别为氧化镁和水，煅烧时对应的化学方程式为 Mg₂（OH）₂CO₃ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2MgO+H₂O+CO₂↑．
（2）转化：向所得固体中加双氧水充分搅拌，发生反应MgO+H₂O₂=MgO₂+H₂O，温度升高，说明该反应 放出热量．其他条件相同，煅烧温度、煅烧时间不同，所得MgO对MgO₂产率（产率=$\frac{产品的实际质量}{产品的理论质量}$×100%）的影响分别如图1所示，由图可以看出最佳的煅烧温度为 650℃、煅烧时间为 2小时．
（4）
①仪器M的名称是分液漏斗，MnO₂的作用是催化剂．
②相同条件下，装置A中盐酸的体积是在体系之内的，所以加入盐酸时不会影响生成的氧气的体积测定，而装置B盐酸的加入会导致量气筒内液面明显下降，所以影响结果．所以装置A能使测定结果更准确．
③实验室用溶质质量分数为37%、密度是1.18g•mL^-1的浓盐酸配制10%的稀盐酸110g，
设需要的37%的浓盐酸的质量为x
根据溶质的质量不变可得
37%x=10%×110g
x≈29.7g
需要水的质量为110g-29.7g=80.3g折合 80.3mL．
④经讨论，该小组又设计了下列3种方案，分别取5.0g产品进行实验，能确定MgO₂质量分数的是 a．（填序号）
a．加热，使MgO₂完全分解，测出剩余固体的质量，可以根据质量差为生成的氧气求算MgO₂质量，进而确定MgO₂质量分数．正确；
b．与足量炭粉在高温下充分反应，由于氧化镁和过氧化镁分解得到的氧化镁都能和碳反应，所以没法确定多少是过氧化镁得到的．无法求算过氧化镁的质量分数．错误；
c．先加足量稀盐酸，再加足量NaOH溶液，氧化镁和过氧化镁都能发生反应生成氢氧化镁，所以无法确定过氧化镁的质量，无法求算起质量分数．错误；
故选：a．
Ⅱ． 设生产19吨MgCl₂需要这样的菱镁矿的质量为x．
MgCO₃+Cl₂+CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$MgCl₂+2CO₂
84                                  95
84%x                             19t
$\frac{84}{95}$=$\frac{84%x}{19t}$
x=20t
故答案为：
Ⅰ． （1）Mg₂（OH）₂CO₃ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2MgO+H₂O+CO₂↑．
（2）放出； 650； 2
（4）①分液漏斗； 催化剂．
②装置A；
③80.3 
④a
Ⅱ．20t

点评 读图，从中获得解答题目所需的信息，所以在解答题目时先看解答的问题是什么，然后带着问题去读给出的图进而去寻找解答有用的信息，这样提高了信息扑捉的有效性．解答的问题实际上与复杂的转化图相比，其实很简单很基础，或者可以说转化图提供的是情境，考查基本知识．