Question

镁是海水中含量较多的金属元素，单质镁、镁合金以及镁的化合物在科学研究和工业生产中用途非常广泛．
（1）Mg₂Ni是一种储氢合金，已知：
Mg（s）+H₂（g）═MgH₂（s）△H₁=-74.5kJ?mol^-1
Mg₂Ni（s）+2H₂（g）═Mg₂NiH₄（s）△H₂=64.4kJ?mol^-1
Mg₂Ni（s）+2MgH₂（s）═2Mg（s）+Mg₂NiH₄（s）△H₃
则△H₃═

 

 kJ?mol^-1
（2）工业上可用电解熔融的无水氯化镁获得镁．其中氯化镁晶体脱水是关键的工艺之一．一种正在试验的氯化镁晶体脱水的方法是：先将MgCl₂?6H₂0转化为MgCl₂?NH₄Cl?nNH₃，然后在700℃脱氨得到无水氯化镁，脱氨反应的化学方程式为

 

；用惰性电极电解熔融氯化镁，阴极的电极反应式为

 

（3）储氢材料Mg（AlH₄）₂在110℃-200℃的反应为：Mg（AlH₄）₂=MgH₂+2Al+3H₂↑，每生成27gAl转移电子的物质的量为

 

（4）镁的一种化合物氯酸镁[Mg（ClO₃）₂]常用作催熟剂、除草剂等．为了确定实验室制备的Mg（ClO₃）₂?6H₂O的纯度，做如下试验：
步骤1：准确称量3.50g产品配成100mL溶液．
步骤2：取10mL于锥形瓶中，加入10mL稀硫酸和20mL 1.000mol?L^-1的FeSO₄溶液，微热．
步骤3：冷却至室温，用0.100mol?L^-1 K₂Cr₂O₇溶液滴定至终点，此过程中反应的离子方程式为：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O．
步骤4：将步骤2、3重复两次，平均消耗K₂Cr₂O₇溶液15.00mL．
产品中Mg（ClO₃）₂?6H₂O的纯度为

 

（用百分号表示，精确到小数点后一位）
（5）一种有机镁化合物可用于制造光学元件的涂布液，化学式可表示为，它可以发生如下反应：

ROH与B的核磁共振氢谱如下图：

ROH由C、H、O、F四种元素组成的含氟化合物，分子中只有一个氧原子，所有氟原子化学环境相同，相对分子质量为168，则ROH的结构简式为

 

；B的结构简式为

 

．

Answer 1

考点：反应热和焓变,电解原理,制备实验方案的设计

专题：实验设计题,化学反应中的能量变化,电化学专题

分析：（1）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需让化学方程式；
（2）先将MgCl₂?6H₂0转化为MgCl₂?NH₄Cl?nNH₃，然后在700℃脱氨得到无水氯化镁，依据原子守恒书写化学方程式；用惰性电极电解熔融氯化镁，阴极上是镁离子得到电子生成镁；
（3）氧化还原反应电子转移守恒计算；
（4）氯酸根离子具有氧化性，可以将亚铁离子氧化为正三价；根据化学反应得出各物质之间的关系式，计算百分含量；
（5）依据反应过程和核磁氢谱分析物质结构．

解答： 解：（1）①Mg（s）+H₂（g）═MgH₂（s）△H₁=-74.5kJ?mol^-1
②Mg₂Ni（s）+2H₂（g）═Mg₂NiH₄（s）△H₂=64.4kJ?mol^-1
Mg₂Ni（s）+2MgH₂（s）═2Mg（s）+Mg₂NiH₄（s）△H₃
由盖斯定律②-2×①得到Mg₂Ni（s）+2MgH₂（s）═2Mg（s）+Mg₂NiH₄（s）△H₃ =64.4KJ/mol-2×（-74.5KJ/mol）=213.4KJ/mol，则△H₃=213.4KJ/mol，
故答案为：213.4；
（2）MgCl₂?NH₄Cl?nNH₃，在700℃脱氨得到无水氯化镁，反应的化学方程式MgCl₂?NH₄Cl?nNH₃

700℃  .

MgCl₂+（n+1）NH₃↑+HCl↑；用惰性电极电解熔融氯化镁，阴极上是镁离子得到电子生成镁，电极反应为：Mg²⁺+2e^-=Mg；
故答案为：MgCl₂?NH₄Cl?nNH₃

700℃  .

MgCl₂+（n+1）NH₃↑+HCl↑；Mg²⁺+2e^-=Mg；
（3）储氢材料Mg（AlH₄）₂在110℃-200℃的反应为：Mg（AlH₄）₂=MgH₂+2Al+3H₂↑，反应中生成2molAl转移电子6mol，每生成27gAl转移电子的物质的量为3mol；
故答案为：3mol；
（4）氯酸根离子具有氧化性，可以将亚铁离子氧化为正三价，化学方程式为：ClO₃^-+6Fe²⁺+6H⁺=6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O，根据化学方程式：ClO₃^-+6Fe²⁺+6H⁺=6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O以及Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O，可以得出：ClO₃^-～6Fe²⁺，Cr₂O₇^2-～6Fe²⁺，用0.100mol?L^-1 K₂Cr₂O₇溶液滴定至终点过程可以得出剩余的亚铁离子的物质的量为：0.100mol?L^-1×0.015L×6=0.009mol，和氯酸根离子反应的亚铁离子的物质的量为：20×10^-3L×1.000mol?L^-1-0.009mol=0.011mol，
氯酸根离子的物质的量为：

1

6

×0.011mol，产品中Mg（ClO₃）₂?6H₂O的质量分数：（

1

12

×0.011×299g/mol）×10×

1

3.5

×100%=78.3%，
故答案为：78.3%；
（5）ROH由C、H、O、F四种元素组成的含氟化合物，分子中只有一个氧原子，核磁氢谱表示含有2个氢原子，所有氟原子化学环境相同，说明在一个碳原子上，相对分子质量为168，则ROH的结构简式为（CF₃）₂CHOH；依据反应过程化学键断裂位置分析判断生成产物B的结构简式为，

故答案为：．

点评：本题考查对常见金属元素及其化合物主要性质的掌握，主要是氧化还原反应，电子转移计算，滴定实验步骤和含量的计算分析，有机物结构和反应过程分析是解题关键，题目难度中等．