Question

11．镁在工农业生产中有非常广泛的应用．
（1）工业上常用电解熔融MgCl₂制备金属镁，而MgCl₂的获得主要有两种方法：
方法一：从海水或光卤石中先获得MgCl₂•6H₂O，然后制得无水MgCl₂．
方法二：MgCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+CO₂↑；MgO+C+Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgCl₂+CO．
则在“方法一”中，从MgCl₂•6H₂O制无水MgCl₂操作时应在HCl气体保护下进行．在“方法二”中，MgO和C否（填“能”或“否”）直接反应生成金属镁．
（2）镁电池在性能上优于其他电池，具有更安全、环保、能效高等优点．有一种镁电池的反应为Mg+2CuCl═2Cu+MgCl₂，又知CuCl难溶于水，则该电池的正极反应式是2CuCl+2e^-═2Cu+2Cl^-．
（3）化合物MgSO₄在医疗上具有镇静、抗痉挛等功效．有一种以菱镁矿（主要成分是MgCO₃）为主要原料制备MgSO₄的方法如下：

步骤②中发生反应的离子方程式为2NH₄⁺+MgO═Mg²⁺+2NH₃↑+H₂O．
步骤④中调节pH=6.0～6.5的目的是抑制Mg²⁺水解，为了得到较纯的产品．对MgSO₄•7H₂O晶体直接加热能（填“能”或“不能”）得到无水MgSO₄固体？

Answer 1

分析 （1）从MgCl₂•6H₂O制无水MgCl₂时加热会促进镁离子的水解生成氢氧化镁和氯化氢，加入HCl气体，抑制水解；镁很活泼，在加热条件下会与空气中的氧气和二氧化碳反应，不能用镁和碳直接反应得到镁；
（2）镁电池属于原电池，正极CuCl得电子生成Cu；
（3）步骤②中发生反应的为硫酸铵和氧化镁反应生成氨气、硫酸镁和水，步骤④中将硫酸镁溶液蒸发、结晶时，调节pH为弱酸性，抑制镁离子的水解；将MgSO₄•7H₂O晶体直接加热，硫酸镁较稳定，结晶水脱去，硫酸镁可以稳定存在．

解答 解：（1）从MgCl₂•6H₂O制无水MgCl₂操作时 需要加热，加热会促进镁离子的水解生成氢氧化镁和氯化氢，为了防止水解，加入HCl气体，使水解平衡逆向移动，抑制水解；镁很活泼，在加热条件下会与空气中的氧气和二氧化碳反应，回到氧化镁，所以不能用镁和碳直接反应得到镁，
故答案为：HCl气体；否；
（2）镁电池属于原电池，正极得电子，是还原反应，Mg+2CuCl═2Cu+MgCl₂ 中得电子的是CuCl生成Cu，
故答案为：2CuCl+2e^-═2Cu+2Cl^-；
（3）步骤②中发生反应的为硫酸铵和氧化镁反应生成氨气、硫酸镁和水，改写成离子方程式为 2NH₄⁺+MgO═Mg²⁺+2NH₃↑+H₂O；
步骤④中将硫酸镁溶液蒸发、结晶时，为了抑制镁离子的水解，调节pH为弱酸性，使镁离子的水解平衡逆向移动，得到纯净的硫酸镁晶体； 
将MgSO₄•7H₂O晶体直接加热会造成结晶水脱去，硫酸镁较稳定，可以稳定存在．
故答案为：2NH₄⁺+MgO═Mg²⁺+2NH₃↑+H₂O；抑制Mg²⁺水解，为了得到较纯的产品；能．

点评 本题考查了原电池电极反应方程式的书写、镁及其化合物的性质，盐类水解等知识点，中等难度，答题时注意化学原理的基础知识的灵活运用．