为了探究金属单质M与盐溶液的反应,某同学进行了下列实验,实验过程及现象如图所示,结合实验现象判断该同学得出的下列结论中正确的是
A. 向滤液中滴加盐酸的实验现象是产生白色沉淀
B. 滤渣可能是两种单质的混合物
C. 滤渣在足量的稀硝酸中能完全溶解
D. 加入的金属M可能是镁或钠
C
【解析】
充分反应后得到无色溶液,说明硝酸铜和硝酸银已经完全反应;
向滤渣中加入稀盐酸,产生无色气体,说明滤渣中含有金属M,即金属M是过量的;
向滤液中滴加稀盐酸时,不可能产生白色沉淀,因为能和氯离子结合成白色沉淀的只有银离子,滤液中不含有银离子。
【详解】A、向滤液中滴加盐酸的实验现象不可能是产生白色沉淀,因为滤液中不含有银离子,加入稀盐酸时,不可能产生白色沉淀,故A错误;
B、滤渣中一定含有单质银、铜和M,故B错误;
C、滤渣中一定含有单质银、铜和M,M活泼些大于铜和银,所以滤渣在足量的稀硝酸中能完全溶解,故C正确;
D、加入的金属M不是单质钠,因为钠和硝酸银、硝酸铜溶液的反应是钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠和铜离子、银离子生成沉淀,加入盐酸无气体生成,故D错误;
故选C。
【点睛】本题考查了化学实验分析,实验现象是物质之间相互作用的外在表现,因此要学会设计实验、观察实验、分析实验,为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础。
镁:
化学式Mg,它是一种银白色的轻质碱土金属,化学性质活泼,能与酸反应生成氢气,具有一定的延展性和热消散性。镁元素在自然界广泛分布,是人体的必需元素之一,原子结构示意图:。
氧化镁:
化学式MgO是镁的氧化物,一种离子化合物。常温下为一种白色固体。氧化镁以方镁石形式存在于自然界中,是冶镁的原料。
氢氧化镁:
化学式Mg(OH)2,式量58.32。白色无定形粉末。难溶于水,易溶于稀酸和铵盐溶液。饱和水溶液的浓度为1.9毫克/升(18℃),呈碱性。加热到350℃失去水生成氧化镁。用做分析试剂,还用于制药工业。氧化镁跟水反应可得氢氧化镁。
镁及其化合物的物理性质和化学性质:
物理性质 | 化学性质 | |
Mg | 银白色固体,密度1.738g﹒cm3-,熔点645℃,沸点1090℃,导电导热性较好,延展性较好 | ①镁和铝两元素的原子最外层分别有2个和3个电子。在参加化学反应时,容易失去最外层电子成为阳离子,表现还原性。 Mg-2e-==Mg2+ ②镁与非金属反应 O2+2Mg2MgO Cl2+MgMgCl2 S+MgMgS 3Mg+N2Mg3N2 说明在常温下,镁能与空气里的氧气发生反应,生成一层致密的氧化物薄膜,从而使金属失去光泽。由于这层氧化物薄膜能阻止金属的继续氧化,所以镁有抗腐蚀性。 ③镁与酸反应 2HCl+Mg==MgCl2+H2↑ 2H++Mg==Mg2++H2↑ 镁跟硝酸、浓硫酸反应时,硝酸中的氮元素、硫酸中的硫元素被还原,不生成氢气。 ④镁跟某些氧化物反应 2Mg+CO2C+2MgO ⑤镁跟水反应 Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑ 说明:镁跟冷水反应非常缓慢. |
MgO | 白色固体,离子化合物,熔点为3073K,硬度(莫氏)为6.5,难溶于水的固体,熔点很高,是很好的耐火材料 | 典型的碱性氧化物,不能与水反应 |
Mg(OH)2 | 白色难溶于水的固体,其水溶液中c(OH-)很小,可以使酚酞溶液变成浅红色 Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq) |
①可与酸反应生成盐和水,如Mg(OH)2+2HCl==MgCl2+2H2O ②热稳定性差,受热容易分解 Mg(OH)2MgO+H2O |
工业制备镁:
电解熔融状态的氯化镁制取镁
阳极反应:2Cl--2e-==Cl2↑
阴极反应:Mg2++2e-==Mg
总反应:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
Mg2++2Cl-==Mg+Cl2↑
说明氧化镁比氯化镁熔点高,为了降低能耗,工业电解制取镁采用的原料是氯化镁而不是氧化镁。
氧化镁的应用:
氧化镁可用于染料,油漆,玻璃,化学试剂,医药,食品添加剂等方面,工业上利用MgO熔点高的特点,制造耐火材料。
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