Question

【题目】镁合金及镁的化合物在生产、生活中有着广泛的应用。

（1）镁在元素周期表中的位置是____________。

（2）用水氯镁石（主要成分为MgCl2·6H2O）制备金属镁的关键流程如下：

① 一段脱水后，残留固体质量占原样品质量的64.5%，试确定生成物的化学式__________。② 二段脱水时，溶入H2和Cl2燃烧产物的目的是__________。

③ 该工艺中可循环使用的物质有_____________

（3）储氢材料Mg(AlH4)2在110-200℃的反应为：Mg(AlH4)2 =MgH2 +2Al+3H2↑，每转移6mol电子生成氢气的物质的量为__________mol。

（4）碱式碳酸镁密度小，是橡胶制品的优良填料，可用复盐MgCO3·(NH4)2CO3·2H2O作原料制备。

① 40℃时，复盐开始热解生成MgCO3·3H2O，并有气体产生，该反应的化学方程式为________。

② 制备过程中，需要用到卤水（氯化镁溶液）。某科研小组用沉淀滴定法分析产品中Cl-的含量，称取6.1000g产品用适量硝酸溶解，经稀释等步骤最终配得500mL 的溶液。

a．准确量取25.00mL 待测液，用0.1000 mol/ L AgNO3 标准液滴定，滴定前后滴定管中的液面读数如图所示，则滴定过程中消耗标准液的体积为______________mL。

b.

	AgCl	AgBr	AgI	Ag2CrO4
Ksp	2×10-10	5.4×10-13	8.3×10-17	2×10-12
颜色	白	淡黄	黄	砖红

参照上表数据及信息分析，滴定时可以作指示剂的是________（填数字序号）。

① CaCl2 ② NaBr ③ NaI ④ K2CrO4

c．滴定时，应将溶液调成中性，不能是强酸性或强碱性，其中不能是强碱性的原因是________。

d．产品中氯的质量分数为___________（保留三位有效数字）。

Answer 1

【答案】 第三周期第ⅡA族 MgCl2·H2O 防止MgCl2·2H2O脱水过程中发生水解反应 HCl、Cl2 3 MgCO3·(NH4)2CO3·2H2OMgCO3·3H2O+CO2↑+2NH3↑ 16.00 ④ 碱性条件下AgNO3会生成Ag2O 18.6%

【解析】 (1)镁为12号元素，在元素周期表中位于第三周期第ⅡA族，故答案为：第三周期第ⅡA族；

(2)①图中AB线段为“一段脱水”，设对应固体物质的化学式为MgCl2xH2O，根据=0.645，计算得 x=2，所以B的化学式为MgCl22H2O，故答案为：MgCl22H2O；

②二段脱水中通入HCl可以抑制MgCl2的水解，故答案为：为防止MgCl22H2O脱水过程中发生水解反应；

③根据制备金属镁工艺的关键流程分析，循环使用的物质是加入后在反应过程中又重新生成的物质，分析可知是氯气和氯化氢，故答案为：HCl，Cl2；

(3)储氢材料Mg(AlH4)2在110℃-200℃的反应为：Mg(AlH4)2=MgH2+2Al+3H2↑，反应中生成3molH2转移电子6mol，所以每转移6mol电子生成3mol H2，故答案为：3；

(4)①根据元素守恒可知，复盐开始热解生成MgCO33H2O，并有气体产生，该气体应为二氧化碳和氨气，所以反应的化学方程式

为MgCO3·(NH4)2CO3·2H2OMgCO3·3H2O+CO2↑+2NH3↑ ，故答案为：MgCO3·(NH4)2CO3·2H2OMgCO3·3H2O+CO2↑+2NH3↑ ；

② a．根据滴定前后滴定管中的液面读数可知硝酸银标准液的体积为18.5mL-2.5mL=16.00mL，故答案为：16.00；

b. 指示剂的作用是指示出氯离子恰好沉淀完全，即让氯离子先沉淀，沉淀完全后，再滴入硝酸银溶液会生成一种颜色不同的沉淀来指示沉淀终点，氯化银、溴化银、碘化银的组成都是1：1，依据Ksp可以直接比较溶解性大小为氯化银＞溴化银＞碘化银；随Ksp的减小，应先出现碘化银沉淀、再出现溴化银，最后才沉淀氯化银，所以①、②、③不符合滴定实验的目的和作用，铬酸银的阳、阴离子个数比为2：1，可以计算相同浓度的银离子沉淀氯离子、铬酸根离子需要的浓度，依据Ksp计算得到，Ksp(AgCl)= c(Ag+)c(Cl-)=2×10-10，Ksp(Ag2CrO4)= c(Ag+)2 c(CrO42-) =2.0×10-12，c(Cl-)=，c(CrO42-)=；所以同浓度的银离子需要的氯离子浓度小于铬酸根离子浓度，说明铬酸银溶解度大于氯化银；加入K2CrO4，做指示剂可以正确的测定氯化物的含量，故④正确；故答案为：④；

c．碱性条件下，硝酸银会生成氢氧化银或氧化银沉淀，影响沉淀滴定，所以滴定时，溶液不能是强碱性，故答案为：碱性条件下，硝酸银会生成氢氧化银或氧化银沉淀；

d． 根据氯离子的物质的量与反应的硝酸银的物质的量相等可知，n(Cl-)=0.016L×0.1000 mol/ L=0.0016mol，产品中氯的质量分数=×100%=18.6%，故答案为：18.6%。