Question

15．鎂化合物具有廣泛用途，請(qǐng)回答有關(guān)鎂的下列問(wèn)題：
（1）鎂在空氣中燃燒的主要產(chǎn)物是MgO（填化學(xué)式，下同），還有少量Mg₃N₂，該產(chǎn)物與鹽酸反應(yīng)能夠生成兩種鹽，其中之一是下圖中的c，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式Mg₃N₂+8HCl=3MgCl₂+2NH₄Cl．
（2）如圖是金屬鎂和鹵族元素（X分別是F、Cl、Br、I）反應(yīng)的能量變化圖（反應(yīng)物和產(chǎn)物均為298K時(shí)的穩(wěn)定狀態(tài)），a、b、c、d分別表示生成的MgX₂
①圖中d表示的化學(xué)式HF．
②下列選項(xiàng)正確的是
A．MgI₂中Mg²⁺與I^-間的作用力小于MgF₂中Mg²⁺與F^-間的作用力；
B．Mg與F₂的反應(yīng)是放熱反應(yīng)；
C．MgBr₂與Cl₂反應(yīng)的△H＜0；
D．化合物的熱穩(wěn)定性順序?yàn)镸gI₂＞MgBr₂＞MgCl₂＞MgF₂；
③寫(xiě)出F₂與MgBr₂反應(yīng)的熱化學(xué)方程式MgBr₂（s）+F₂（g）=MgF₂（s）+Br₂（l）△H=-600kJ•mol^-1
（3）CH₃MgCl是一種重要的有機(jī)合成劑，其中鎂的化合價(jià)為+2價(jià)，該化合物在水能夠水解，寫(xiě)出其水解的化學(xué)方程式為2CH₃MgCl+2H₂O=2CH₄↑+MgCl₂+Mg（OH）₂↓．

Answer 1

分析 （1）鎂在空氣中燃燒，不僅和氧氣反應(yīng)還和氮?dú)夥磻?yīng)，氮化鎂與鹽酸反應(yīng)能夠生成兩種鹽即氯化鎂和氯化銨；
（2）①相同物質(zhì)的量的F₂、C1₂、Br₂、I₂所含能量依次降低，據(jù)此分析放熱多少；
②A(yíng)、離子晶體中離子鍵越大，離子晶體越穩(wěn)定；
B、如果反應(yīng)物能量之和大于生成物能量之和，則是放熱反應(yīng)；
C、根據(jù)反應(yīng)物和生成物之間的能量相對(duì)大小確定焓變；
D、化合物的熱穩(wěn)定性與物質(zhì)的能量大小有關(guān)，能量越小越穩(wěn)定；
③Mg（s）+F₂（l）=MgF₂（s）△H=-1124kJ/mol，
Mg（s）+Br₂（l）=MgBr₂（s）△H=-524kJ/mol，
將第二個(gè)方程式與第一個(gè)方程式相減得；
（3）根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)的代數(shù)和為0確定鎂元素化合價(jià)，CH₃MgCl水解生成氫氧化鎂、氯化氫和甲烷．

解答 解：（1）鎂在空氣中燃燒，鎂和氧氣反應(yīng)生成氧化鎂，和氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化鎂，所以單質(zhì)鎂在空氣中燃燒的主要產(chǎn)物是白色的氧化鎂，還生成少量的氮化鎂，氮化鎂與鹽酸反應(yīng)能夠生成兩種鹽即氯化鎂和氯化銨，方程式為：Mg₃N₂+8HCl=3MgCl₂+2NH₄Cl，故答案為：MgO；Mg₃N₂；Mg₃N₂+8HCl=3MgCl₂+2NH₄Cl；
（2）①相同物質(zhì)的量的F₂、C1₂、Br₂、I₂所含能量依次降低，所以abcd分別表示生成HI、HBr、HCl、HF的能量變化，故答案為：HF；
②A(yíng)、相同類(lèi)型的離子晶體中，離子鍵越大，則離子間作用力越強(qiáng)，物質(zhì)含有的能量越低，所以MgI₂中Mg²⁺與I^-間的作用力小于MgF₂中Mg²⁺與F^-間的作用力，故正確；
B、根據(jù)圖象知，反應(yīng)物的能量大于生成物能量，所以Mg與F₂的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故正確；
C、氯化鎂的能量小于溴化鎂的能量，氯氣的能量大于溴的能量，所以MgBr₂與Cl₂反應(yīng)是放熱反應(yīng)，即△H＜0，故正確；
D、能量越小的物質(zhì)越穩(wěn)定，所以化合物的熱穩(wěn)定性順序?yàn)镸gI₂＜MgBr₂＜MgCl₂＜MgF₂，故錯(cuò)誤；
故選：ABC；
③由圖象得Mg（s）+F₂（l）=MgF₂（s）△H=-1124kJ/mol，
Mg（s）+Br₂（l）=MgBr₂（s）△H=-524kJ/mol，
將第一個(gè)方程式與第二方程式相減得MgBr₂（s）+F₂（g）=MgF₂（s）+Br₂（l）△H=-600kJ•mol^-1，
故答案為：MgBr₂（s）+F₂（g）=MgF₂（s）+Br₂（l）△H=-600kJ•mol^-1；
（3）CH₃MgCl中，Cl元素的化合價(jià)是-1價(jià)，H元素的化合價(jià)是+1價(jià)，C元素的化合價(jià)是-4價(jià)，所以鎂元素的化合價(jià)是+2價(jià)，CH₃MgCl水解生成氫氧化鎂、氯化氫和甲烷，氫氧化鎂與氯化氫會(huì)繼續(xù)反應(yīng)生成氯化鎂和水，所以水解方程式為：2CH₃MgCl+2H₂O=2CH₄↑+MgCl₂+Mg（OH）₂↓，
故答案為：+2；2CH₃MgCl+2H₂O=2CH₄↑+MgCl₂+Mg（OH）₂↓．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了鎂的性質(zhì)、反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，明確鎂在空氣中燃燒不僅生成氧化鎂還生成氮化鎂，鎂還能在二氧化碳中燃燒．