Question

海水中含有豐富的鎂資源．工業(yè)上常用海水曬鹽后的苦鹵水提取Mg，流程如圖1所示：

（1）工業(yè)制取鎂的方法是

 

法．
（2）試劑Ⅰ一般選用

 

（填化學(xué)式）．
（3）如圖2是金屬鎂和鹵素反應(yīng)的能量變化圖（反應(yīng)物和產(chǎn)物均為298K時的穩(wěn)定狀態(tài)）．
①由圖可知Mg與鹵素單質(zhì)的反應(yīng)均為

 

（填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)；推測化合物的熱穩(wěn)定性順序為MgI₂

 

MgF₂（填“＞”、“=”或“＜”）．
②依圖數(shù)據(jù)寫出MgBr₂（s）與Cl₂（g）反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

 

．
（4）金屬Mg與CH₃Cl在一定條件下反應(yīng)可生成CH₃MgCl，CH₃MgCl是一種重要的有機合成試劑，易與水發(fā)生水解反應(yīng)并有無色無味氣體生成．寫出CH₃MgCl水解的化學(xué)方程式：

 

．
（5）向Mg（OH）₂中加入NH₄Cl溶液，可使沉淀溶解，請結(jié)合平衡原理和必要的文字解釋原因

 

．

Answer 1

考點：海水資源及其綜合利用

專題：元素及其化合物

分析：（1）活潑金屬采用電解其熔融鹽或氧化物的方法冶煉，如Mg用電解其熔融鹽的方法冶煉；
（2）根據(jù)從苦鹵中提取金屬鎂的實驗操作分析；
（3）①依據(jù)圖象分析判斷，Mg與鹵素單質(zhì)的能量高于鹵化物，所以反應(yīng)是放熱反應(yīng)；物質(zhì)能量越高越活潑，越不穩(wěn)定；
②根據(jù)蓋斯定律構(gòu)建目標方程式書寫；
（4）根據(jù)水解其元素的化合價不變分析CH₃MgCl水解產(chǎn)物為氫氧化鎂、氯化氫和甲烷或Mg（OH）Cl；
（5）根據(jù)平衡原理可知：溶液中c（NH₄⁺）較大，NH₄⁺結(jié)合OH^-使沉淀溶解．

解答： 解：（1）鎂化學(xué)性質(zhì)比較活潑，工業(yè)上常用電解熔融氯化鎂的方法制取金屬鎂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MgCl₂（熔融）

電解  .

Mg+Cl₂↑，故答案為：電解；
（2）因為海岸上有豐富的貝殼資源，其主要成分為石灰石，鍛燒貝殼可以得到氧化鈣，而氧化鈣溶于水可制得氫氧化鈣溶液，所以試劑Ⅰ應(yīng)是氫氧化鈣溶液其化學(xué)式為：Ca（OH）₂，故答案為：Ca（OH）₂；
（3）①由圖象可知，Mg與鹵素單質(zhì)的能量高于鹵化物，依據(jù)能量守恒判斷，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，物質(zhì)的能量越低越穩(wěn)定，易圖象數(shù)據(jù)分析，化合物的熱穩(wěn)定性順序為：MgI₂＜MgBr₂＜MgCl₂＜MgF₂，
故答案為：放熱；＜；
②Mg（s）+Cl₂（l）=MgCl₂（s）△H=-641kJ/mol，
Mg（s）+Br₂（l）=MgBr₂（s）△H=-524kJ/mol，
將第一個方程式減去第二方程式得MgBr₂（s）+Cl₂（g）═MgCl₂（s）+Br₂（l）△H=-117KJ?mol^-1，
故答案為：MgBr₂（s）+Cl₂（g）═MgCl₂（s）+Br₂（l）△H=-117KJ?mol^-1；
（4）CH₃MgCl水解化合價不變，CH₃MgCl中，Cl元素的化合價是-1價，H元素的化合價是+1價，C元素的化合價是-4價，鎂元素的化合價是+2價，所以CH₃MgCl水解生成氫氧化鎂、氯化氫和甲烷或Mg（OH）Cl，水解方程式為：CH₃MgCl+H₂O═CH₄↑+Mg（OH）Cl↓或 2CH₃MgCl+2H₂O═2CH₄↑+Mg（OH）₂↓+MgCl₂，
故答案為：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⁺）較大，銨根離子結(jié)合氫氧根離子生成一水合氨，降低了氫氧根離子濃度，使氫氧化鎂沉淀的溶解平衡向右移動，沉淀溶解，
故答案為：Mg（OH）₂（s）?Mg²⁺（aq）+2OH^-（aq），銨根離子結(jié)合氫氧根離子生成一水合氨，降低了氫氧根離子濃度，使氫氧化鎂沉淀的溶解平衡向右移動，沉淀溶解．

點評：本題考查了鎂的性質(zhì)、反應(yīng)熱的有關(guān)計算、平衡原理等知識點，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實驗?zāi)芰Φ目疾�，為高頻考點，注意把握影響沉淀平衡，注意讀圖的方法，題目難度中等．