Question

11．金属及其化合物是中学化学学习和研究的重要内容．
（1）如图1是镁的原子结构示意图．下列说法不正确的是cd．
a．镁属于金属元素         b．镁原子的质子数为12
c．镁离子的符号为Mg⁺²     d．镁在化学反应中易得到电子
（2）二氧化碳能用来灭火，但镁在二氧化碳中却能燃烧，生成了一种金属氧化物和一种黑色单质，化学方程式为2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C，该反应的基本反应类型属于置换反应．
（3）图2是实验室制取气体的装置．

①仪器X的名称是酒精灯．
②写一个A装置制取O₂的化学方程式2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
③B各C装置均可制取H₂和CO₂，C装置的优点是可随时控制反应的发生与停止． 若打开弹簧夹，固体与液体接触，反应便能发生．请简述使C装置中反应停止的原理关闭弹簧夹时，试管中的气体增多，压强增大，把液体压入长颈漏斗，固体和液体分离，反应停止．
④若用D装置采取排水法收集H₂，请简述操作步骤．先将集气瓶装满水，再将H₂从b端通入
（4）称取12.5g石灰石（主要成分是CaCO₃，杂质不参加反应），放人烧杯中，向其中加入50g稀盐酸，二者恰好完全反应．反应结束后称量烧杯中剩余物质的总质量为58.1g（不包括烧杯的质量，且气体的溶解忽略不计）．试计算石灰石中CaCO₃的质量分数．

Answer 1

分析 （1）镁原子最外层电子数是1个，在化学反应中易失去电子；
（2）镁在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳；
（3）氯酸钾在二氧化锰催化作用下分解生成氯化钾和氧气；
（4）碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应前后的质量差即为反应生成二氧化碳的质量，根据二氧化碳质量可以计算碳酸钙质量，进一步可以计算石灰石中CaCO₃的质量分数．

解答 解：（1）a．镁属于金属元素，该选项说法正确；         
b．镁原子的质子数为12，该选项说法正确；
c．镁离子的符号为Mg²⁺，该选项说法不正确；
d．镁在化学反应中易失去电子，该选项说法不正确．
故选：cd．
（2）镁在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳，化学方程式为：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C，属于置换反应．
故填：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C；置换反应．
（3）①仪器X的名称是酒精灯．
故填：酒精灯．
②利用A装置，可以用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，制取O₂的化学方程式为：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
故填：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
③使C装置中反应停止的原理是：关闭弹簧夹时，试管中的气体增多，压强增大，把液体压入长颈漏斗，固体和液体分离，反应停止．
故填：关闭弹簧夹时，试管中的气体增多，压强增大，把液体压入长颈漏斗，固体和液体分离，反应停止．
④操作步骤是：先将集气瓶装满水，再将H₂从b端通入．
故填：先将集气瓶装满水，再将H₂从b端通入．
（4）解：设碳酸钙质量为x，
反应生成二氧化碳质量为：12.5g+50g-58.1g=4.4g，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
100                                     44
x                                       4.4g
$\frac{100}{x}$=$\frac{44}{4.4g}$，
x=10g，
石灰石中CaCO₃的质量分数为：$\frac{10g}{12.5g}$×100%=80%，
答：石灰石中CaCO₃的质量分数为80%．

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．