Question

镁化合物具有广泛用途，请回答有关镁的下列问题：
（1）单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的    ，还生成少量的    （填化学式）；
（2）CH₃MgCl是一种重要的有机合成剂，其中镁的化合价是    ，该化合物水解的化学方程式为    ；
（3）如图是金属镁和卤素反应的能量变化图（反应物和产物均为298K时的稳定状态）．
下列选项中正确的是    （填序号）．
①MgI₂中Mg²⁺与I^-间的作用力小于MgF₂中Mg²⁺与F^-间的作用力
②Mg与F₂的反应是放热反应
③MgBr₂与Cl₂反应的△H＜0
④化合物的热稳定性顺序为MgI₂＞MgBr₂＞MgCl₂＞MgF₂
⑤MgF₂（s）+Br₂（l）=MgBr₂（s）+F₂（g）；△H=+600kJ?mol^-1．

Answer 1

【答案】分析：（1）镁在空气中燃烧，不仅和氧气反应还和氮气反应；
（2）根据化合物中各元素化合价的代数和为0确定镁元素化合价，CH₃MgCl水解生成氢氧化镁、氯化氢和甲烷；（3）①离子晶体中离子键越大，离子晶体越稳定；
②如果反应物能量之和大于生成物能量之和，则是放热反应；
③根据反应物和生成物之间的能量相对大小确定焓变；
④化合物的热稳定性与物质的能量大小有关，能量越小越稳定；
⑤Mg（s）+F₂（l）=MgF₂（s）△H=-1124kJ/mol，
Mg（s）+Br₂（l）=MgBr₂（s）△H=-524kJ/mol，
将第二个方程式与第一个方程式相减得．
解答：解：（1）镁在空气中燃烧，镁和氧气反应生成氧化镁，和氮气反应生成氮化镁，所以单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的氧化镁，还生成少量的氮化镁，故答案为：MgO；Mg₃N₂；
（2）CH₃MgCl中，Cl元素的化合价是-1价，H元素的化合价是+1价，C元素的化合价是-4价，所以镁元素的化合价是+2价，CH₃MgCl水解生成氢氧化镁、氯化氢和甲烷，水解方程式为：CH₃MgCl+2H₂O=Mg（OH）₂+CH₄+HCl，
故答案为：+2；CH₃MgCl+2H₂O=Mg（OH）₂+CH₄+HCl；
（3）①相同类型的离子晶体中，离子键越大，则离子间作用力越强，物质含有的能量越低，所以MgI₂中Mg²⁺与I^-间的作用力小于MgF₂中Mg²⁺与F^-间的作用力，故正确；
②根据图象知，反应物的能量大于生成物能量，所以Mg与F₂的反应是放热反应，故正确；
③氯化镁的能量小于溴化镁的能量，氯气的能量大于溴的能量，所以MgBr₂与Cl₂反应是放热反应，即△H＜0，故正确；
④能量越小的物质越稳定，所以化合物的热稳定性顺序为MgI₂＜MgBr₂＜MgCl₂＜MgF₂，故错误；
⑤Mg（s）+F₂（l）=MgF₂（s）△H=-1124kJ/mol，
Mg（s）+Br₂（l）=MgBr₂（s）△H=-524kJ/mol，
将第二个方程式与第一方程式相减得MgF₂（s）+Br₂（L）=MgBr₂（s）+F₂（g）；△H=+600kJ?mol^-1，故正确；
故选①②③⑤．
点评：本题考查了镁的性质、反应热的有关计算等知识点，明确镁在空气中燃烧不仅生成氧化镁还生成氮化镁，镁还能在二氧化碳中燃烧．