Question

镁将成为21世纪重要的轻型环保材料．海洋是天然的镁元素宝库，从海水中提取镁的流程如下：
（1）在实验室进行过滤操作时需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒及______．
（2）金属镁是一种较活泼金属，在二氧化碳气体中也能燃烧．燃烧的化学方程式为2Mg+CO₂=C+2MgO，此反应类型属于______．
A．分解反应           B．化合反应         C．置换反应         D．复分解反应
（3）金属镁在高温下与氮气反应生成氮化镁，在氮化镁中氮元素的化合价为-3．据此写出氮化镁的化学式______．
（4）镁铝合金广泛用于火箭、导弹和飞机制造业等．某兴趣小组为探究镁铝合金的组成，取16g镁铝合金样品，把120mL氢氧化钠溶液平均分成三份依次加入样品中，充分反应后，过滤出固体，将其洗涤、干燥、称量，得实验数据如下：

所加氢氧化钠溶液的次数	第一次	第二次	第三次
剩余固体的质量/g	10.6	5.2	4.0

从以上数据可知，该合金中，镁元素与铝元素的质量比为______．所用氢氧化钠溶液的物质的量浓度为______mol/L．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据过滤实验操作用到的仪器完成；
（2）分析反应特点，单质和化合物反应生成了新的单质和化合物，属于置换反应；
（3）氮化镁中氮元素的化合价为-3，镁元素的化合价是-2价，可以求出氮化镁的化学式；
（4）金属铝能够和氢氧化钠溶液反应，根据表中数据，第三次得到的固体是金属镁；再根据第一次反应的铝的物质的量计算出氢氧化钠溶液的浓度．
解答：解：（1）过滤操作中用到的仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗，
故答案为：漏斗；
（2）2Mg+CO₂=C+2MgO反应中，单质和化合物反应生成了新的单质和化合物，所以属于置换反应，
故选C；
（3）由于氮化镁中氮元素的化合价为-3，镁元素的化合价是+2价，化合价最小公倍数是6，氮化镁中镁原子个数是3，氮原子个数为2，氮化镁的化学式为：Mg₃N₂，
故答案为：Mg₃N₂；
（4）金属铝与氢氧化钠溶液反应，第一次加入40mL氢氧化钠溶液，固体质量减少5.4g，减少的是金属铝；第二次加入40ml，溶解的金属铝也是5.4g；第三次加入40mL氢氧化钠溶液，只溶解了1.2g铝，说明氢氧化钠溶液有剩余，所以第三次固体的质量4g是金属镁，故金属铝的质量是：16g-4g=12g，
镁元素与铝元素的质量比为：4g：12g=1：3；
根据反应2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，第一次反应消耗了5.4g铝，铝的物质的量是0.2mol，消耗的40mL氢氧化钠溶液中的n（NaOH）=n（Al）=0.2mol，氢氧化钠的物质的量浓度为：=5mol/L，
故答案为：1：3； 5．
点评：本题考查了海水资源及其综合利用，解题的关键是掌握反应原理以及题干中有关信息使用，本题难度中等．