题目内容

15．镁化合物具有广泛用途，请回答有关镁的下列问题：
（1）镁在空气中燃烧的主要产物是MgO（填化学式，下同），还有少量Mg3N2，该产物与盐酸反应能够生成两种盐，其中之一是下图中的c，写出该反应的化学方程式Mg3N2+8HCl=3MgCl2+2NH4Cl．
（2）如图是金属镁和卤族元素（X分别是F、Cl、Br、I）反应的能量变化图（反应物和产物均为298K时的稳定状态），a、b、c、d分别表示生成的MgX2
①图中d表示的化学式HF．
②下列选项正确的是
A．MgI2中Mg2+与I-间的作用力小于MgF2中Mg2+与F-间的作用力；
B．Mg与F2的反应是放热反应；
C．MgBr2与Cl2反应的△H＜0；
D．化合物的热稳定性顺序为MgI2＞MgBr2＞MgCl2＞MgF2；
③写出F2与MgBr2反应的热化学方程式MgBr2（s）+F2（g）=MgF2（s）+Br2（l）△H=-600kJ•mol-1
（3）CH3MgCl是一种重要的有机合成剂，其中镁的化合价为+2价，该化合物在水能够水解，写出其水解的化学方程式为2CH3MgCl+2H2O=2CH4↑+MgCl2+Mg（OH）2↓．

分析 （1）镁在空气中燃烧，不仅和氧气反应还和氮气反应，氮化镁与盐酸反应能够生成两种盐即氯化镁和氯化铵；
（2）①相同物质的量的F2、C12、Br2、I2所含能量依次降低，据此分析放热多少；
②A、离子晶体中离子键越大，离子晶体越稳定；
B、如果反应物能量之和大于生成物能量之和，则是放热反应；
C、根据反应物和生成物之间的能量相对大小确定焓变；
D、化合物的热稳定性与物质的能量大小有关，能量越小越稳定；
③Mg（s）+F2（l）=MgF2（s）△H=-1124kJ/mol，
Mg（s）+Br2（l）=MgBr2（s）△H=-524kJ/mol，
将第二个方程式与第一个方程式相减得；
（3）根据化合物中各元素化合价的代数和为0确定镁元素化合价，CH3MgCl水解生成氢氧化镁、氯化氢和甲烷．

解答 解：（1）镁在空气中燃烧，镁和氧气反应生成氧化镁，和氮气反应生成氮化镁，所以单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的氧化镁，还生成少量的氮化镁，氮化镁与盐酸反应能够生成两种盐即氯化镁和氯化铵，方程式为：Mg3N2+8HCl=3MgCl2+2NH4Cl，故答案为：MgO；Mg3N2；Mg3N2+8HCl=3MgCl2+2NH4Cl；
（2）①相同物质的量的F2、C12、Br2、I2所含能量依次降低，所以abcd分别表示生成HI、HBr、HCl、HF的能量变化，故答案为：HF；
②A、相同类型的离子晶体中，离子键越大，则离子间作用力越强，物质含有的能量越低，所以MgI2中Mg2+与I-间的作用力小于MgF2中Mg2+与F-间的作用力，故正确；
B、根据图象知，反应物的能量大于生成物能量，所以Mg与F2的反应是放热反应，故正确；
C、氯化镁的能量小于溴化镁的能量，氯气的能量大于溴的能量，所以MgBr2与Cl2反应是放热反应，即△H＜0，故正确；
D、能量越小的物质越稳定，所以化合物的热稳定性顺序为MgI2＜MgBr2＜MgCl2＜MgF2，故错误；
故选：ABC；
③由图象得Mg（s）+F2（l）=MgF2（s）△H=-1124kJ/mol，
Mg（s）+Br2（l）=MgBr2（s）△H=-524kJ/mol，
将第一个方程式与第二方程式相减得MgBr2（s）+F2（g）=MgF2（s）+Br2（l）△H=-600kJ•mol-1，
故答案为：MgBr2（s）+F2（g）=MgF2（s）+Br2（l）△H=-600kJ•mol-1；
（3）CH3MgCl中，Cl元素的化合价是-1价，H元素的化合价是+1价，C元素的化合价是-4价，所以镁元素的化合价是+2价，CH3MgCl水解生成氢氧化镁、氯化氢和甲烷，氢氧化镁与氯化氢会继续反应生成氯化镁和水，所以水解方程式为：2CH3MgCl+2H2O=2CH4↑+MgCl2+Mg（OH）2↓，
故答案为：+2；2CH3MgCl+2H2O=2CH4↑+MgCl2+Mg（OH）2↓．

点评 本题考查了镁的性质、反应热的有关计算等知识点，明确镁在空气中燃烧不仅生成氧化镁还生成氮化镁，镁还能在二氧化碳中燃烧．

练习册系列答案
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5．下列结论错误的是（　　）
A．氢化物的稳定性：HF＞HCl＞H2S＞PH3＞SiH4
B．微粒半径：K+＞Al3+＞S2-＞Cl-
C．酸性：H2SO4＞CH3COOH＞H2CO3＞HClO
D．金属性：K＞Ca＞Mg＞Be
6．填写下列空白：
（1）表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号是188O．
（2）第三周期ⅥA族元素的最高价氧化物的水化物的化学式为H2SO4．
（3）地壳中含量最多的金属元素位于第三周期、第IIIA族．
（4）与H2O分子具有相同电子数的分子有Ne、HF（写分子式，只写出两种）．
3．下列关于有机物的说法正确的是（　　）
A．乙烯使溴水褪色的反应方程式是：CH2═CH2+Br2→CH3CHBr2
B．HOCH2CH2COOH可以发生取代反应
C．煤干馏可得到大量汽油和煤油
D．淀粉（C6H10O5）n和纤维素（C6H10O5）n互为同分异构体，其水解产物都能与新制Cu（OH）2反应生成砖红色沉淀
10．芳香族化合物A只有两个对位取代基，在一定条件下有如图所示转化关系．其中，1mol C与Na完全反应生成1mol H2，若1mol C与NaHCO3完全反应，也产生1mol气体，E可以使溴的四氯化碳溶液褪色．

（1）D分子中的含氧官能团名称是醛基、羧基，A的结构简式是．
（2）反应④的基本类型是消去反应，反应①的化学方程式是+2NaOH$→_{△}^{水}$+NaBr+H2O．反应⑤的化学方程式是．
（3）现有C和E的混合物n mol，在空气中完全燃烧消耗O2224nL（标准状况）．
（4）与C取代基位置相同，既能与FeCl3溶液显色、又能发生水解反应的同分异构体结构简式为：、、还有4种．
20．用铂电极电解含一定量CuSO4的电解液，一段时间后，需加入0.1mol Cu（OH）2才能使电解液的pH和浓度复原，试回答：
（1）计算整个过程中转移电子的物质的量为0.4molmol；
（2）写出阴极的电极反应式Cu2++2e-=Cu，2H++2e-=H2↑；
（3）若整个电解过程以铅蓄电池为电源，此过程中消耗H2SO4的物质的量为0.4molmol．
7．在反应MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O中，若有8.7g MnO2参加反应，则被氧化的HCl的质量为（　　）
A．14.6gB．7.3gC．3.65gD．0.73g
5．金属在生产、生活中的应用十分广泛．
I．某研究性学习小组在探究钠、镁、铝金属性强弱的过程中设计了以下探究性实验方案，请填写下列空白：
实验用品：酒精灯、烧杯、试管、试管夹、砂纸、滤纸；
钠、镁条、铝片、酚酞、蒸馏水、2mol•L-1的硫酸
方案如下表：
实验过程预期现象实际观察到的现象
a．取已切去表皮的一小块金属钠，放入盛有水的烧杯中立即剧烈反应开始时钠块浮在水面上不反应，稍后才开始与水剧烈反应
b．向盛有适量水（内含2滴酚酞）的试管中加入一小段镁条有气泡产生，溶液变红色没有相应现象，加热后仍无明显变化
c．向两支盛有3mL 2mol•L-1硫酸的试管中加入大小相同的镁条和铝片镁、铝与硫酸反应产生气泡剧烈程度不同镁与硫酸反应产生气泡速率较快
（1）写出实验a的反应的离子方程式：2Na+2H2O═2Na++2OH-+H2↑
（2）你认为a、b两步实验中出现异常现象的可能原因是：
a．钠表面的煤油没有用滤纸吸干净；
b．镁条表面的氧化膜没有被除去．
（3）下列措施不能提高镁条与硫酸反应产生氢气的速率的是AE
A．改用18mol•L-1的硫酸     B．加入少量硫酸铜
C．改用镁粉                   D．升高温度          E．增大压强
Ⅱ．根据以上实验知道，镁比铝活泼，甲同学突发奇想，想设计一个原电池，让镁不腐蚀而铝腐蚀．请你帮他实现这个设想，在下面方框中画出装置图1，并写出负极电极反应式．

Ⅲ．工业上常用铝质容器盛装冷的浓硫酸，为研究铝质材料与热浓硫酸的反应，乙同学进行了以下探究活动：
（1）取铝片6.0g放入15.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后收集到气体X．取448ml（标准状况）气体X通入足量过氧化氢溶液中，然后再加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体2.33g，由于此推知气体X中SO2的体积分数为50%．
（2）分析上述实验中SO2体积分数的结果，丙同学认为气体X中还可能含量有H2．为此设计了下列探究实验装置（图2中夹持仪器省略）．
①A中加入的试剂可能是浓硫酸
②若B中装氧化铜，C中装无水硫酸铜，则可以证明气体X中含有氢气的实验现象是B中固体由黑变红和C中固体由白变蓝．
6．NA表示阿伏伽德罗常数的值，下列叙述正确的是（　　）
A．常温下，7.8g固体Na2O2中，含有的阴阳离子总数为0.4NA
B．常温常压下，17g烃基含有的电子总数为9N
C．标准状况下，11.2LCH2CI2中含有的共价键数目为2N．
D．CH2=CH2和CH2=CHCH3的混合气体28g，完全燃烧后生成的CO2分子数目为2.5N

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