题目内容

15.镁是海水中含量较多的金属,镁、镁合金及其镁的化合物在科学研究和工业生产中用途非常广泛.
(1)Mg2Ni是一种储氢合金,已知:
Mg(s)+H2(g)═MgH2(s)△H1=-74.5kJ•mol-1
Mg2Ni(s)+2H2(g)═Mg2NiH4(s)△H2=-64.4kJ•mol-1
Mg2Ni(s)+2MgH2(s)═2Mg(s)+Mg2NiH4(s)△H3
则△H3=+84.6kJ•mol-1
(2)工业上可用电解熔融的无水氯化镁获得镁.其中氯化镁脱水是关键工艺之一,一种正在试验的氯化镁晶体脱水的方法是:先将MgCl2•6H2O转化为MgCl2•NH4Cl•nNH3(铵镁复盐),然后在700℃脱氨得到无水氯化镁,脱氨反应的化学方程式为MgCl2•NH4Cl•nNH3 $\frac{\underline{\;700℃\;}}{\;}$MgCl2+(n+1)NH3↑+HCl↑;电解熔融氯化镁,阴极的电极反应式为Mg2++2e-=Mg
(3)储氢材料Mg(AlH42在110-200°C的反应为:Mg(AlH42=MgH2+2A1+3H2↑每生成27gAl转移电子的物质的量为3mol.

分析 (1)依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需让化学方程式;
(2)先将MgCl2•6H20转化为MgCl2•NH4Cl•nNH3,然后在700℃脱氨得到无水氯化镁,依据原子守恒书写化学方程式;用惰性电极电解熔融氯化镁,阴极上是镁离子得到电子生成镁;
(3)氧化还原反应电子转移守恒计算.

解答 解:(1)①Mg(s)+H2(g)═MgH2(s)△H1=-74.5kJ•mol-1
②Mg2Ni(s)+2H2(g)═Mg2NiH4(s)△H2=-64.4kJ•mol-1
Mg2Ni(s)+2MgH2(s)═2Mg(s)+Mg2NiH4(s)△H3
由盖斯定律②-2×①得到Mg2Ni(s)+2MgH2(s)═2Mg(s)+Mg2NiH4(s)△H3=-64.4KJ/mol-2×(-74.5KJ/mol)=+84.6kJ/mol,则△H3=+84.6kJ/mol,
故答案为:+84.6;
(2)MgCl2•NH4Cl•nNH3,在700℃脱氨得到无水氯化镁,反应的化学方程式:MgCl2•NH4Cl•nNH3$\frac{\underline{\;700℃\;}}{\;}$MgCl2+(n+1)NH3↑+HCl↑;用惰性电极电解熔融氯化镁,阴极上是镁离子得到电子生成镁,电极反应为:Mg2++2e-=Mg;
故答案为:MgCl2•NH4Cl•nNH3$\frac{\underline{\;700℃\;}}{\;}$MgCl2+(n+1)NH3↑+HCl↑;Mg2++2e-=Mg;
(3)储氢材料Mg(AlH42在110℃-200℃的反应为:Mg(AlH42=MgH2+2Al+3H2↑,反应中生成2molAl转移电子6mol,每生成27gAl转移电子的物质的量为3mol,
故答案为:3mol.

点评 本题考查了金属单质及其化合物的综合应用、热化学方程式的书写等知识,试题知识点较多、综合性较强,充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力,注意掌握盖斯定律的概念及应用方法.

练习册系列答案
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10.高炉气中含有的气体主要有N2、CO、CO2等.在含有大量N2的高炉气体系中,富集CO的技术关键在于要有对CO选择性好的吸附材料,从而实现CO和N2的分离.

(1)由CO可以直接合成许多C1化工产品,如生产甲醇.已知:
2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)△H=-1453kJ•mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ•mol-1
又知CO(g)燃烧热△H=-283kJ•mol-1,则CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l)△H=-121.8kJ•mol-1
(2)工业上常采用醋酸亚铜氨溶液来吸收CO,该反应的化学方程式如下:
CH3COOCu(NH32 (aq)+CO(g)?CH3COOCu(NH32•CO(aq)△H<0
吸收CO后的溶液经过适当处理又可以重新生成醋酸亚铜氨,可采取的措施有ad.
  a.适当升高温度     b.适当降低温度     c.增大压强      d.减小压强
(3)到目前为止,CO吸附剂的开发大多数以铜(+1)为活性组分负载在各种载体上,然后采用变压吸附(PSA)方式在含N2体系中脱出CO.图1是变压吸附回收高炉气中CO的流程图.
①PSA-Ⅰ吸附CO2时间对PSA-Ⅱ中CO回收率的影响见图2,由此可见,为了保证载铜吸附剂对CO的吸附和提纯要求,应采取的措施是尽量在PSA-I中将CO2 脱除(保证PSA-I吸附CO2的时间).
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