题目内容
海水中含有丰富的镁资源。工业上常用海水晒盐后的苦卤水提取Mg,流程如下图所示:![]()
(1)工业制取镁的方法是 法。
(2)试剂Ⅰ一般选用 (填化学式)。
(3)下图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298K时的稳定状态)。![]()
①由图可知Mg与卤素单质的反应均为 (填“放热”或“吸热”)反应;推测化合物的热稳定性顺序为MgI2 MgF2(填“>”、“=”或“<”)。
②依上图数据写出MgBr2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式 。
(4)金属Mg与CH3Cl在一定条件下反应可生成CH3MgCl,CH3MgCl是一种重要的有机合成试剂,易与水发生水解反应并有无色无味气体生成。写出CH3MgCl水解的化学方程式 。
(5)向Mg(OH)2中加入NH4Cl溶液,可使沉淀溶解,请结合平衡原理和必要的文字解释原因 。
(1)电解法或电解熔融氯化镁
(2)Ca(OH)2(该空1分) (3)①放热(该空1分),<
②MgBr2(s)+Cl2(g)=MgCl2(s)+Br2(l) △H=-117KJ·mol—1
(4)CH3MgCl+H2O=CH4↑+Mg(OH)Cl↓或2CH3MgCl+2H2O=2CH4↑+Mg(OH)2↓+MgCl2
(5)Mg(OH)2(s)
Mg2+(aq)+2OH¯(aq),向Mg(OH)2中加入NH4Cl溶液后,铵根离子结合氢氧根离子生成一水合氨,降低了氢氧根离子浓度,使氢氧化镁沉淀的溶解平衡向右移动,从而沉淀溶解。
解析试题分析:(1)镁是活泼的金属,工业制取镁的方法是电解熔融的氧化镁,即电解法冶炼镁。
(2)要将溶液中的Mg2+转化为氢氧化镁沉淀,需要加入碱。考虑试剂的来源和经济效益,一般加入的是氢氧化钙,化学式为Ca(OH)2。
(3)①由图可知反应物的总能量均高于生成物的总能量,所以Mg与卤素单质的反应均为放热反应。镁与单质氟反应放出的热量最多,则生成的MgF2稳定性最强,所以化合物的热稳定性顺序为MgI2<MgF2。
②根据图像可知,Mg(s)+Cl2(g)=MgCl2(s) △H=-641kJ/mol、Mg(s)+Br2(l)=MgBr2(s) △H=-524kJ/mol,则根据盖斯定律可知,前者减去后者即得到反应MgBr2(s)+Cl2(g)=MgCl2(s)+Br2(l),所以该反应的反应热△H=-641kJ/mol+524kJ/mol=-117KJ/mol。
(4)CH3MgCl易与水发生水解反应并有无色无味气体生成,则该气体应该是甲烷。所以根据原子守恒可知,另外的生成物是碱式氯化镁,因此CH3MgCl水解的化学方程式为CH3MgCl+H2O=CH4↑+Mg(OH)Cl↓或2CH3MgCl+2H2O=2CH4↑+Mg(OH)2↓+MgCl2。
(5)氢氧化镁溶于水存在溶解平衡Mg(OH)2(s)
Mg2+(aq)+2OH¯(aq),铵根离子结合氢氧根离子生成一水合氨,降低了氢氧根离子浓度,使氢氧化镁沉淀的溶解平衡向右移动,沉淀溶解。
考点:考查金属镁的冶炼、试剂的性选择、物质稳定性判断、热化学方程式的书写、水解应用以及外界条件对溶解平衡的影响
有三瓶标签脱落的无色透明溶液,分别是稀盐酸、稀硫酸和稀硝酸。请你帮助实验老师设计两种方法鉴别它们。
| | 操 作 步 骤 | 现 象 及 结 论 |
| 方法一 | | |
| 方法二 | | |
工业上常利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2)来吸收含SO2的废气,最终制得硫酸锰晶体(MnSO4·H2O),其主要流程如下:![]()
已知:浸出液的pH<2,其中的金属离子主要是Mn2+,还含有少量的Fe2+、Al3+等其他金属离子。有关金属离子形成氢氧化物沉淀时溶液的pH见下表:
| 离子 | 开始沉淀时的pH | 完全沉淀时的pH |
| Fe2+ | 7.6 | 9.7 |
| Fe3+ | 2.7 | 3.7 |
| Al3+ | 3.8 | 4.7 |
| Mn2+ | 8.3 | 9.8 |
(1)软锰矿浆中通入含SO2废气后,发生主要反应的化学方程式为____________________。
(2)浸出液中加入MnO2粉末的目的是____________;反应的离子方程式是___________________。
(3)溶液中加入石灰浆来调节pH,其作用是_________________;pH应调节的范围是__________。
(4)滤渣的主要成分是________________________________________________(用化学式表示)。
氮化铝(AlN)是一种新型无机材料。某氮化铝(AlN)仅含有Al2O3杂质,某学习小组为测定该氮化铝样品中AlN的纯度,查阅资料得知:AlN + NaOH + 3H2O = Na[Al(OH)4] + NH3↑。设计如下2种方案。
方案一:量气法——如图所示。![]()
(1)按图连接好装置,检查装置气密性的方法是 。
(2) 导管a的主要作用是 。
(3)为测定生成气体的体积,量气装置中的X液体可以是: 。(填标号)
| A.CCl4 | B.H2O | C.NH4Cl溶液 | D.植物油 |
方案二:重量法——如下图所示。
(5) 步骤①中,氧化铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为_______________。
(6) 样品中AlN的纯度为___________。
(7) 若测得样品中AlN的纯度偏高,可能的原因是___________。(写1点)