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金属镁和镁合金在航空、汽车制造和电子工业等领域具有广泛的用途,金属镁的冶炼有多种方法,其中之一为皮江法.该方法是以白云石(CaCO3?MgCO3)为原料,经高温煅烧生成氧化物(CaO?MgO),氧化物在还原炉中经1200℃真空条件下用硅铁(硅铁含硅量达95%--99%)还原生成镁蒸汽(铁在反应前后化合价不变),镁蒸汽经冷凝器冷聚为粗镁,粗镁再经精炼、铸锭得到成品金属镁.反应工艺流程如下图:

(1)写出还原炉中硅铁还原氧化镁发生置换反应的化学方程式
2MgO+Si
 高温 
.
 
2Mg↑+SiO2
2MgO+Si
 高温 
.
 
2Mg↑+SiO2

(2)在冶炼过程中反应温度对生成金属镁的影响如图,从图中分析,该还原反应属于
吸热
吸热
(填“吸热”“放热”)反应,理由是
升高温度Mg的产率增大,说明反应是吸热反应
升高温度Mg的产率增大,说明反应是吸热反应
.
(3)还原炉中需要在1200℃真空条件下反应,反应达到平衡时的温度与压强的关系如下
剩余压强mmHg 760 10 1 0.1
平衡时的温度℃ 2370 1700 1430 1235
真空条件对制备金属镁来讲,可以达到的目的是:①
防止高温下Mg被空气氧化
防止高温下Mg被空气氧化
②
降低反应所需温度,节约能源
降低反应所需温度,节约能源

(4)含镁矿物常见的有菱镁矿(MgCO3)、白云石和光卤石(KCl?MgCl2?6H2O),其中
KCl?MgCl2?6H2O属于
A
A
.
A.盐           B.混合物
(5)写出煅烧白云石的反应化学方程式
CaCO3?MgCO3
 高温 
.
 
CaO?MgO+2CO2↑
CaCO3?MgCO3
 高温 
.
 
CaO?MgO+2CO2↑
.
分析:(1)根据化学方程式的书写方法考虑本题;(2)根据图象中热量的变化考虑;(3)根据镁易与空气中氧气反应,真空可以降低反应的温度考虑;(4)根据混合物是由不同物质组成的物质考虑;(5)根据化学方程式的书写方法考虑.
解答:解:(1)反应物是氧化镁和硅,生成物是镁和二氧化硅,反应条件是高温,镁属于镁蒸汽,标上上升符号,所以方程式是:2MgO+Si
 高温 
.
 
2Mg↑+SiO2
(2)吸热,因为升高温度Mg的产率增大,说明反应是吸热反应;
(3)①由于镁与氧气能反应生成氧化镁,真空条件防止高温下Mg被空气氧化;②真空条件可以降低反应所需温度,节约能源;
(4)混合物是由不同物质组成的物质,KCl?MgCl2?6H2O是由一种物质组成,属于纯净物,且属于盐;
(5)难溶性的碳酸盐碳酸钙和碳酸镁在高温下分解为氧化物和二氧化碳,即CaCO3?MgCO3
 高温 
.
 
CaO?MgO+2CO2↑.
故答案为:(1)2MgO+Si
 高温 
.
 
2Mg↑+SiO2;(2)吸热;升高温度Mg的产率增大,说明反应是吸热反应;(3)①防止高温下Mg被空气氧化;②降低反应所需温度,节约能源;(4)A;(5)CaCO3?MgCO3
 高温 
.
 
CaO?MgO+2CO2↑.
点评:本题考查学生镁的化合物的有关知识,可以根据所学知识进行回答,难度不大,需要学会从题干中提取有用信息.
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