Question

金属镁可用于制造合金、储氢材料、镁电池等。

已知:①C(s)+O2(g)CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol-1②Mg(g)+O2(g)MgO(s) ΔH=-732.7 kJ·mol-1

（1）一种制备镁的反应为MgO(s)+C(s)Mg(g)+CO(g),该反应的ΔH= 。

（2）一种用水氯镁石(主要成分为MgCl2·6H2O)制金属镁工艺的关键流程如下:

①为探究MgCl2·6H2O“一段脱水”的合理温度范围,某科研小组将MgCl2·6H2O在不同温度下分解,测得残留固体物质的X-射线衍射谱图如下图所示(X-射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在)。测得E中Mg元素质量分数为60.0%,则E的化学式为 。 “一段脱水”的目的是制备MgCl2·2H2O,温度不高于180 ℃的原因是 。

②若电解时电解槽中有水分,则生成的MgOHCl与阴极产生的Mg反应,使阴极表面产生MgO钝化膜,降低电解效率。生成MgO的化学方程式为 。

（3）Mg2Ni是一种储氢材料。2.14 g Mg2Ni在一定条件下能吸收0.896 L H2(标准状况下)生成X，X的化学式为 。

（4）“镁-次氯酸盐”燃料电池的装置如右图所示,该电池反应的电极反应式分别为负极 。 正极

 

Answer 1

（1）+622.2KJ/mol

（2）MgO 若温度太高，MgCl2转化为MgOHCl或MgO

（3）2MgOHCl+Mg=2MgO+MgCl2+H2↑

（4）Mg2NiH4

（5）Mg-2e-+2OH- =Mg（OH）2↓ ClO-+H2O+2e-= Cl- +2OH-

【解析】

试题分析：（1）根据盖斯定律：①-②得到制备镁的反应为：MgO（s）+C（s）=Mg（g）+CO（g），该反应的△H=+622.2KJ/mol；（2）①分析图谱中温度不同的谱线结合E中镁元素的质量分数为60.0%可知，E为MgO； “一段脱水”的目的是制备MgCl2·2H2O，温度不高于180℃的目的是因为温度过高会生成MgOHCl或MgO；② MgOHCl与Mg反应生成MgO、氯化镁和氢气，化学方程式为：2MgOHCl+Mg=2MgO+MgCl2+H2↑；（3）依据2.14g Mg2Ni在一定条件下能吸收0.896L H2（标准状况下）生成X的定量关系结合反应前后原子守恒分析得到化学式，2.14g Mg2Ni物质的量为0.02mol，吸收的氢气物质的量为0.04mol，Mg2Ni和氢气物质的量之比为1：2，得到X的化学式为Mg2NiH4；（4）根据“镁-次氯酸盐”燃料电池的装置图中微粒变化结合原子守恒、电荷守恒写出电极反应式。该电池反应的电极反应式分别为：负极Mg-2e-+2OH- =Mg（OH）2↓， 正极ClO-+H2O+2e-= Cl- +2OH-。

考点：考查反应热的计算、盖斯定律，物质制备实验的分析判断，原电池原理、化学电源。