Question

金屬鎂和鎂合金在航空、汽車制造和電子工業(yè)等領(lǐng)域具有廣泛的用途，金屬鎂的冶煉有多種方法，其中之一為皮江法．該方法是以白云石（CaCO₃?MgCO₃）為原料，經(jīng)高溫煅燒生成氧化物（CaO?MgO），氧化物在還原爐中經(jīng)1200℃真空條件下用硅鐵（硅鐵含硅量達95%--99%）還原生成鎂蒸汽（鐵在反應(yīng)前后化合價不變），鎂蒸汽經(jīng)冷凝器冷聚為粗鎂，粗鎂再經(jīng)精煉、鑄錠得到成品金屬鎂．反應(yīng)工藝流程如下圖：

（1）寫出還原爐中硅鐵還原氧化鎂發(fā)生置換反應(yīng)的化學(xué)方程式

2MgO+Si

高溫  .

2Mg↑+SiO₂

（2）在冶煉過程中反應(yīng)溫度對生成金屬鎂的影響如圖，從圖中分析，該還原反應(yīng)屬于

吸熱

（填“吸熱”“放熱”）反應(yīng)，理由是

升高溫度Mg的產(chǎn)率增大，說明反應(yīng)是吸熱反應(yīng)

．
（3）還原爐中需要在1200℃真空條件下反應(yīng)，反應(yīng)達到平衡時的溫度與壓強的關(guān)系如下

剩余壓強mmHg	760	10	1	0.1
平衡時的溫度℃	2370	1700	1430	1235

真空條件對制備金屬鎂來講，可以達到的目的是：①

防止高溫下Mg被空氣氧化

②

降低反應(yīng)所需溫度，節(jié)約能源

（4）含鎂礦物常見的有菱鎂礦（MgCO₃）、白云石和光鹵石（KCl?MgCl₂?6H₂O），其中
KCl?MgCl₂?6H₂O屬于

A

．
A．鹽           B．混合物
（5）寫出煅燒白云石的反應(yīng)化學(xué)方程式

CaCO₃?MgCO₃

高溫  .

CaO?MgO+2CO₂↑

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)化學(xué)方程式的書寫方法考慮本題；（2）根據(jù)圖象中熱量的變化考慮；（3）根據(jù)鎂易與空氣中氧氣反應(yīng)，真空可以降低反應(yīng)的溫度考慮；（4）根據(jù)混合物是由不同物質(zhì)組成的物質(zhì)考慮；（5）根據(jù)化學(xué)方程式的書寫方法考慮．

解答：解：（1）反應(yīng)物是氧化鎂和硅，生成物是鎂和二氧化硅，反應(yīng)條件是高溫，鎂屬于鎂蒸汽，標上上升符號，所以方程式是：2MgO+Si

高溫  .

2Mg↑+SiO₂
（2）吸熱，因為升高溫度Mg的產(chǎn)率增大，說明反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；
（3）①由于鎂與氧氣能反應(yīng)生成氧化鎂，真空條件防止高溫下Mg被空氣氧化；②真空條件可以降低反應(yīng)所需溫度，節(jié)約能源；
（4）混合物是由不同物質(zhì)組成的物質(zhì)，KCl?MgCl₂?6H₂O是由一種物質(zhì)組成，屬于純凈物，且屬于鹽；
（5）難溶性的碳酸鹽碳酸鈣和碳酸鎂在高溫下分解為氧化物和二氧化碳，即CaCO₃?MgCO₃

高溫  .

CaO?MgO+2CO₂↑．
故答案為：（1）2MgO+Si

高溫  .

2Mg↑+SiO₂；（2）吸熱；升高溫度Mg的產(chǎn)率增大，說明反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；（3）①防止高溫下Mg被空氣氧化；②降低反應(yīng)所需溫度，節(jié)約能源；（4）A；（5）CaCO₃?MgCO₃

高溫  .

CaO?MgO+2CO₂↑．

點評：本題考查學(xué)生鎂的化合物的有關(guān)知識，可以根據(jù)所學(xué)知識進行回答，難度不大，需要學(xué)會從題干中提取有用信息．