Question

【题目】碱式氯化镁(MgOHCl)常用作塑料添加剂，工业上制备方法较多，其中利用氢氧化镁热分解氯化铵制氨气并得到碱式氯化镁的工艺属于我国首创。某中学科研小组根据该原理设计如下装置图进行相关实验，装置C中CuO的质量为8.0 g。

请回答下列问题：

（1）装置A中发生反应生成碱式氯化镁的化学方程式为：_____________________________。

（2）装置D中生成沉淀，发生反应的离子方程式为_________________________________。

（3）反应过程中持续通入N2的作用有两点：一是: 将装置A中产生的氨气完全导出，二是:_______________________________。

（4）若测得碱石灰的质量增加了a g，则得到碱式氯化镁的质量为_______g。

（5）反应完毕，装置C中的氧化铜全部由黑色变为红色，称其质量为6.8 g，且生成的气体可直接排放到大气中，则红色固体是_______，该反应中转移电子的物质的量为_______mol。

（6）请你设计一个实验方案证明装置C中的氧化铜反应完全后得到的红色固体中含有氧化亚铜。已知：①Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O

②限选试剂：2 mol·L－1H2SO4溶液、浓硫酸、2 mol·L－1HNO3溶液、10 mol·L－1 HNO3溶液

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取反应后装置C中的少许固体于试管中
步骤2：____________	____________

Answer 1

【答案】Mg(OH)2＋NH4ClMgOHCl＋NH3↑＋H2O Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH 稀释氨气，防止倒吸 4.25a Cu和Cu2O 0.15 向试管中加入适量2 mol·L－1H2SO4溶液 溶液变成蓝色，说明红色固体中含有Cu2O

【解析】

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。据此分析解答。

(1)A中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 MgOHCl+NH3↑+H2O，故答案为：Mg(OH)2+NH4Cl MgOHCl+NH3↑+H2O；

(2)氨水和氯化铝反应生成氯化铵和氢氧化铝，反应的离子方程式为Al3++3NH3H2O=Al(OH)3↓+3NH4+，故答案为：Al3++3NH3H2O=Al(OH)3↓+3NH4+；

(3)G中二氧化氮、氨气极易溶于水，溶解会导致倒吸，通入氮气可以稀释氨气，防止倒吸，故答案为：稀释氨气，防止倒吸；

(4)若测得碱石灰的质量增加了a g，即生成的水的质量为ag，根据Mg(OH)2+NH4Cl MgOHCl+NH3↑+H2O，生成的碱式氯化镁的质量为×76.5g/mol=4.25a g，故答案为：4.25a；

(5)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× =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＝，64x+144y，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：Cu和Cu2O；0.15；

(6)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，故答案为：向试管中加入适量2 mol·L－1H2SO4溶液；溶液变成蓝色，说明红色固体中含有Cu2O。