Question

镁是海水中含量较多的金属，镁合金及其镁的化合物用途非常广泛．
（1）“镁-次氯酸盐”燃料电池的装置如图1所示，该电池的正极反应式为

 

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（2）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）的△H₃=

 

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（3）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图2：

（1）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-射线衍射谱图如下图所示（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

 

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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，降低电解效率．生成MgO的化学方程式为

 

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（4）储氢材料Mg（AlH₄）₂在110-200°C的反应为：Mg（AlH₄）₂=MgH₂+2A1+3H₂↑，每生成27gAl转移电子的物质的量为

 

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Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理,热化学方程式,物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,性质实验方案的设计

专题：

分析：（1）依据“镁-次氯酸盐”燃料电池的装置图中所示的变化写出正极反应式；
（2）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到；
（3）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；
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；
（4）氧化还原反应电子转移守恒计算．

解答： 解：（1）“镁-次氯酸盐”燃料电池的装置图中微粒变化分析可知，ClO^-在正极放电，生成Cl^-，结合碱性的环境，可写出正极反应式：ClO^-+2e^-+H₂O=Cl^-+2OH^-，
故答案为：ClO^-+2e^-+H₂O=Cl^-+2OH^-；
（2）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：+84.64kJ?mol^-1；
（3）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；故答案为：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↑；
（4）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．