Question

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，流程如图1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）如图2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

 

．

Answer 1

考点：海水资源及其综合利用

专题：元素及其化合物

分析：（1）活泼金属采用电解其熔融盐或氧化物的方法冶炼，如Mg用电解其熔融盐的方法冶炼；
（2）根据从苦卤中提取金属镁的实验操作分析；
（3）①依据图象分析判断，Mg与卤素单质的能量高于卤化物，所以反应是放热反应；物质能量越高越活泼，越不稳定；
②根据盖斯定律构建目标方程式书写；
（4）根据水解其元素的化合价不变分析CH₃MgCl水解产物为氢氧化镁、氯化氢和甲烷或Mg（OH）Cl；
（5）根据平衡原理可知：溶液中c（NH₄⁺）较大，NH₄⁺结合OH^-使沉淀溶解．

解答： 解：（1）镁化学性质比较活泼，工业上常用电解熔融氯化镁的方法制取金属镁，反应的化学方程式为：MgCl₂（熔融）

电解  .

Mg+Cl₂↑，故答案为：电解；
（2）因为海岸上有丰富的贝壳资源，其主要成分为石灰石，锻烧贝壳可以得到氧化钙，而氧化钙溶于水可制得氢氧化钙溶液，所以试剂Ⅰ应是氢氧化钙溶液其化学式为：Ca（OH）₂，故答案为：Ca（OH）₂；
（3）①由图象可知，Mg与卤素单质的能量高于卤化物，依据能量守恒判断，反应是放热反应，物质的能量越低越稳定，易图象数据分析，化合物的热稳定性顺序为：MgI₂＜MgBr₂＜MgCl₂＜MgF₂，
故答案为：放热；＜；
②Mg（s）+Cl₂（l）=MgCl₂（s）△H=-641kJ/mol，
Mg（s）+Br₂（l）=MgBr₂（s）△H=-524kJ/mol，
将第一个方程式减去第二方程式得MgBr₂（s）+Cl₂（g）═MgCl₂（s）+Br₂（l）△H=-117KJ?mol^-1，
故答案为：MgBr₂（s）+Cl₂（g）═MgCl₂（s）+Br₂（l）△H=-117KJ?mol^-1；
（4）CH₃MgCl水解化合价不变，CH₃MgCl中，Cl元素的化合价是-1价，H元素的化合价是+1价，C元素的化合价是-4价，镁元素的化合价是+2价，所以CH₃MgCl水解生成氢氧化镁、氯化氢和甲烷或Mg（OH）Cl，水解方程式为：CH₃MgCl+H₂O═CH₄↑+Mg（OH）Cl↓或 2CH₃MgCl+2H₂O═2CH₄↑+Mg（OH）₂↓+MgCl₂，
故答案为：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，溶液中c（NH₄⁺）较大，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，
故答案为：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．

点评：本题考查了镁的性质、反应热的有关计算、平衡原理等知识点，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，为高频考点，注意把握影响沉淀平衡，注意读图的方法，题目难度中等．