Question

9．（1）MgCl₂•6H₂O晶体受热水解可以生成MgOHCl，但产率较低，其化学方程式为MgCl₂•6 H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgOHCl+HCl↑+5 H₂O．
I．先用空气得到氮气，可供选择的装置和药品如图1（还原铁粉已干燥，装置内发生的反应是完全的）．

（2）连接并检查装置的气密性．实验开始时，打开自来水的开关，将空气从5L的储气瓶压入反应装置，则气流流经导管的顺序是（填字母代号）h→e→f→a→b→i→j．
II．将得到的氮气通入如图装置参与制备碱式氯化镁并探究氨的催化氧化反应（其中CuO的质量为8.0g）．
（3）装置A中发生反应生成碱式氯化镁的化学方程为Mg（OH）₂+NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgOHCl+NH₃↑+H₂O．
（4）实验结束时进行正确操作是C．
A．关闭活塞K，先熄灭A处酒精灯，后熄灭C、E处酒精灯
B．先熄灭A处酒精灯，关闭活塞K，后熄灭C、E处酒精灯
C．先熄灭A处酒精灯，再熄灭C、E处酒精灯，后关闭活塞K
（5）反应完毕，装置C中的氧化铜完全反应，由黑色变为红色，甲同学设计一个实验方案，证明装置C中完全反应后的红色固体中含Cu₂O．己知：①Cu₂O+H⁺═Cu²⁺+Cu；②限选试剂：2mol/L H₂SO₄溶液、12mol/L H₂SO₄溶液、2mol/L HNO₃溶液、10mol/L HNO₃溶液．

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取装置C中反应后的少许固体于试管中
步骤2： 向试管中加入2mol/LH2SO4溶液	溶液中出现蓝色，说明红色固体中含有Cu2O，Cu和Cu2O

乙同学称量C中红色物质，质量为6.8g，且生成的气体可直接排放到大气中，进一步确定红色固体是Cu和Cu₂O，该反应中电子转移的物质的量为0.15mol．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）MgCl₂•6H₂O晶体受热水解可以生成MgOHCl，结合原子守恒得到反应生成产物中有HCl和水；
（2）根据先除杂后干燥的原理及固体加热试管必须干燥的原理可将装置进行排序．气体参与的物质制备实验中装置的连接一般顺序是：制备气体→除杂→干燥→制备→尾气处理；
Ⅱ．A中反应得到MgOHCl，还生成NH₃与H₂O，碱石灰干燥氨气，C中氨气与氧化铜反应会得到氮气与水，D最过氧化钠水反应生成氧气，D中氨气与氧气发生催化氧化，F中NO与氧气反应得到二氧化氮，G中二氧化氮溶解得到硝酸，硝酸与Cu反应，
（3）氢氧化镁与氯化铵再加热条件下反应生成MgOHCl、NH₃与H₂O；
（4）装置C中氧化铁被还原生成铜，若遇到热空气会生成黑色固体氧化铜，熄灭酒精灯后需要持续通入氮气；
（5）Cu能与浓硫酸反应，应用稀H₂SO₄溶液溶解，溶液中出现蓝色，说明红色固体中含有Cu₂O；红色物质为Cu或Cu₂O或二者混合物，固体质量减少质量为减少的氧元素质量，再计算CuO中氧元素质量，可以判断红色固体的组成，根据Cu元素守恒、红色固体总质量计算组成物质的量，进而计算转移电子．

解答 解：Ⅰ．（1）MgCl₂•6H₂O晶体受热水解可以生成MgOHCl，结合原子守恒得到反应生成产物中有HCl和水，反应的化学方程式为：MgCl₂•6 H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgOHCl+HCl↑+5 H₂O，
故答案为：MgCl₂•6 H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgOHCl+HCl↑+5 H₂O；
（2）气体参与的物质制备实验中装置的连接一般顺序是：制备气体→除杂→干燥→制备→尾气处理，所以除去空气中的O₂、CO₂、H₂O制备氮化镁，装置连接顺序是e→f→a→b→i→j，
故答案为：e→f→a→b→i→j；
Ⅱ．A中反应得到MgOHCl，还生成NH₃与H₂O，碱石灰干燥氨气，C中氨气与氧化铜反应会得到氮气与水，D最过氧化钠水反应生成氧气，D中氨气与氧气发生催化氧化，F中NO与氧气反应得到二氧化氮，G中二氧化氮溶解得到硝酸，硝酸与Cu反应．
（3）氢氧化镁与氯化铵再加热条件下反应生成MgOHCl、NH₃与H₂O，反应方程式为：Mg（OH）₂+NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgOHCl+NH₃↑+H₂O，
故答案为：Mg（OH）₂+NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgOHCl+NH₃↑+H₂O；
（4）装置C中氧化铁被还原生成铜，若遇到热空气会生成黑色固体氧化铜，熄灭酒精灯后需要持续通入氮气，实验结束时进行正确操作是：先熄灭A处酒精灯，再熄灭C、E处酒精灯，后关闭活塞K，故选C，
故答案为：C；
（5）Cu能与浓硫酸反应，Cu₂O能与稀酸反应得到Cu²⁺，用稀H₂SO₄溶液溶解，溶液中出现蓝色，说明红色固体中含有Cu₂O，Cu和Cu₂O，
红色物质为Cu或Cu₂O或二者混合物，固体质量减少质量为减少的氧元素质量，则减少的氧元素质量为8g-6.8g=1.2g，而CuO中氧元素质量为8.0g×$\frac{16}{80}$=1.6g＞1.2g，故红色固体为Cu、Cu₂O混合物，设二者物质的量分别为xmol、ymol，
则：x+2y=$\frac{8}{80}$
64x+144y=6.8，
解得x=0.05，y=0.025，
则转移电子为0.05mol×2+0.025mol×2=0.15mol，
故答案为：

实验步骤	预期现象和结论
	\
向试管中加入2mol/LH2SO4溶液	溶液中出现蓝色，说明红色固体中含有Cu2O，Cu和Cu2O

；Cu和Cu₂O；0.15．

点评 本题考查物质的制备及性质探究实验，关键是理解各装置作用，熟练掌握元素化合物性质，注意利用氧元素质量变化判断固体组成，也可以利用Cu元素质量确定，充分利用题目信息进行实验设计，题目难度中等．