Question

金属镁可用于制造合计、储氢材料、镁电池等．
已知：C（s）+

1

2

O₂（g）=CO（g）△H=-110.5kJ?mol^-1
Mg（g）+

1

2

O₂（g）=MgO（s）△H=-732.7kJ?mol^-1
（1）一种制备镁的反应为：MgO（s）+C（s）=Mg（g）+CO（g），该反应的△H=

 

．
（2）一种用水氯镁石（主要成分为MgCl₂?6H₂O）制备金属镁工艺的关键流程如下：
 
①为探究MgCl₂?6H₂O“一段脱水”的合理温度范围，某科研小组将MgCl₂?6H₂O在不同温度下分解，测得残留固体物质的X-射线衍射谱图如图所示（X-射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在）．

测得E中Mg元素质量分数为60.0%，则E的化学式为

 

．“一段脱水”的目的是制备MgCl₂?2H₂O，温度不高于180℃的原因是

 

．
②若电解时电解槽中有水分，则生成的MgOHCl与阴极产生的Mg反应，使阴极表面产生MgO钝化膜，降低点解效率，生成MgO的化学方程式为

 

．
③该工艺，可以循环使用的物质有

 

．
（3）Mg₂Ni是一中储氢材料，2.14g Mg₂Ni在一定条件下能吸收0.896L H₂（标准状况下）生成X，X的化学式为

 

．“镁-次氯酸盐”燃料电池的装置如图，该电池反应的总反应方程式为

 

．

Answer 1

分析：（1）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到；
（2）①分析图谱中温度不同的谱线结合E中镁元素的质量分数可知，E为氧化镁；“一段脱水”的目的是制备MgCl₂?2H₂O，温度不高于180℃的目的是因为温度过高会生成MgOHCl或MgO；
②依据生成的MgOHCl与阴极产生的Mg反应生成MgO，氯化镁和氢气，依据原子守恒分析书写；
③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有重新生成分析判断；
（3）依据2.14g Mg₂Ni在一定条件下能吸收0.896L H₂（标准状况下）生成X的定量关系结合反应前后原子守恒分析得到化学式；依据“镁-次氯酸盐”燃料电池的装置图中的电极反应和微粒变化写出原电池的化学反应．

解答：解：（1）①C（s）+

1

2

O₂（g）=CO（g）△H=-110.5kJ?mol^-1
②Mg（g）+

1

2

O₂（g）=MgO（s）△H=-732.7kJ?mol^-1
依据盖斯定律①-②得到制备镁的反应为：MgO（s）+C（s）=Mg（g）+CO（g），该反应的△H=+622.2KJ/mol，
故答案为：+622.2KJ/mol；
（2）①分析图谱中温度不同的谱线结合E中镁元素的质量分数可知，MgO中镁元素质量分数=

24

24+16

×100%=60%，判断E为氧化镁；“一段脱水”的目的是制备MgCl₂?2H₂O，温度不高于180℃的目的是因为温度过高会生成MgOHCl或MgO，
故答案为：MgO；若温度太高，MgCl₂转化为MgOHCl或MgO；
②生成的MgOHCl与阴极产生的Mg反应生成MgO，氯化镁和氢气，反应的化学方程式为：2MgOHCl+Mg=2MgO+MgCl₂+H₂↑，
故答案为：2MgOHCl+Mg=2MgO+MgCl₂+H₂↑；
③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有重新生成的物质，分析可知是氯气和氯化氢，故答案为：HCl，Cl₂；
（3）依据2.14g Mg₂Ni在一定条件下能吸收0.896L H₂（标准状况下）生成X的定量关系结合反应前后原子守恒分析得到化学式，2.14g Mg₂Ni物质的量=

2.14g

107g/mol

=0.02mol，吸收的氢气物质的量=

0.896L

22.4L/mol

=0.04mol，Mg₂Ni和氢气物质的量=1：2，得到X的化学式为Mg₂NiH₄；“镁-次氯酸盐”燃料电池的装置图中的电极反应和微粒变化分析，镁和次氯酸根离子和水反应生成氢氧化镁和氯离子，原电池的化学反应方程式为Mg+ClO^-+H₂O=Mg（OH）₂↓+Cl^-，
故答案为：Mg₂NiH₄，Mg+ClO^-+H₂O=Mg（OH）₂↓+Cl^-．

点评：本题考查了热化学方程式书写方法，物质制备实验的分析判断，原电池原理和电极原理的分析应用，图象分析能力，掌握基础知识是关键，题目难度中等．