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(2013•江苏三模)金属镁可用于制造合计、储氢材料、镁电池等.已知:C(s)+12O2(g)=CO(g)△H=-110.5kJ•mol-1Mg(g)+12O2(g)=MgO(s)△H=-732.7kJ•mol-1(1)一种制备镁的反应为:MgO(s)+
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(2013•江苏三模)金属镁可用于制造合计、储氢材料、镁电池等.
已知:C(s)+
O2(g)=CO(g)△H=-110.5kJ•mol-1
Mg(g)+
O2(g)=MgO(s)△H=-732.7kJ•mol-1
(1)一种制备镁的反应为:MgO(s)+C(s)=Mg(g)+CO(g),该反应的△H=______.
(2)一种用水氯镁石(主要成分为MgCl2•6H2O)制备金属镁工艺的关键流程如下:
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/6c224f4a20a446236b8146d69b22720e0cf3d73f.jpg)
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-射线衍射谱图如图所示(X-射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在).
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/9922720e0cf3d7ca13bddcc2f11fbe096b63a93f.jpg)
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,降低点解效率,生成MgO的化学方程式为______.
③该工艺,可以循环使用的物质有______.
(3)Mg2Ni是一中储氢材料,2.14g Mg2Ni在一定条件下能吸收0.896L H2(标准状况下)生成X,X的化学式为______.“镁-次氯酸盐”燃料电池的装置如图,该电池反应的总反应方程式为______.
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/730e0cf3d7ca7bcb6330249bbd096b63f624a83f.jpg)
已知:C(s)+
1 |
2 |
Mg(g)+
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2 |
(1)一种制备镁的反应为:MgO(s)+C(s)=Mg(g)+CO(g),该反应的△H=______.
(2)一种用水氯镁石(主要成分为MgCl2•6H2O)制备金属镁工艺的关键流程如下:
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/6c224f4a20a446236b8146d69b22720e0cf3d73f.jpg)
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-射线衍射谱图如图所示(X-射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在).
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/9922720e0cf3d7ca13bddcc2f11fbe096b63a93f.jpg)
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,降低点解效率,生成MgO的化学方程式为______.
③该工艺,可以循环使用的物质有______.
(3)Mg2Ni是一中储氢材料,2.14g Mg2Ni在一定条件下能吸收0.896L H2(标准状况下)生成X,X的化学式为______.“镁-次氯酸盐”燃料电池的装置如图,该电池反应的总反应方程式为______.
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/730e0cf3d7ca7bcb6330249bbd096b63f624a83f.jpg)
▼优质解答
答案和解析
(1)①C(s)+
O2(g)=CO(g)△H=-110.5kJ•mol-1
②Mg(g)+
O2(g)=MgO(s)△H=-732.7kJ•mol-1
依据盖斯定律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,
故答案为:+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可知,MgO中镁元素质量分数=
×100%=60%,判断E为氧化镁;“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,
故答案为:MgO;若温度太高,MgCl2转化为MgOHCl或MgO;
②生成的MgOHCl与阴极产生的Mg反应生成MgO,氯化镁和氢气,反应的化学方程式为:2MgOHCl+Mg=2MgO+MgCl2+H2↑,
故答案为:2MgOHCl+Mg=2MgO+MgCl2+H2↑;
③制备金属镁工艺的关键流程分析,循环使用的物质是加入后在反应过程中有重新生成的物质,分析可知是氯气和氯化氢,故答案为:HCl,Cl2;
(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=
=0.02mol,吸收的氢气物质的量=
=0.04mol,Mg2Ni和氢气物质的量=1:2,得到X的化学式为Mg2NiH4;“镁-次氯酸盐”燃料电池的装置图中的电极反应和微粒变化分析,镁和次氯酸根离子和水反应生成氢氧化镁和氯离子,原电池的化学反应方程式为Mg+ClO-+H2O=Mg(OH)2↓+Cl-,
故答案为:Mg2NiH4,Mg+ClO-+H2O=Mg(OH)2↓+Cl-.
1 |
2 |
②Mg(g)+
1 |
2 |
依据盖斯定律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,
故答案为:+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可知,MgO中镁元素质量分数=
24 |
24+16 |
故答案为:MgO;若温度太高,MgCl2转化为MgOHCl或MgO;
②生成的MgOHCl与阴极产生的Mg反应生成MgO,氯化镁和氢气,反应的化学方程式为:2MgOHCl+Mg=2MgO+MgCl2+H2↑,
故答案为:2MgOHCl+Mg=2MgO+MgCl2+H2↑;
③制备金属镁工艺的关键流程分析,循环使用的物质是加入后在反应过程中有重新生成的物质,分析可知是氯气和氯化氢,故答案为:HCl,Cl2;
(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=
2.14g |
107g/mol |
0.896L |
22.4L/mol |
故答案为:Mg2NiH4,Mg+ClO-+H2O=Mg(OH)2↓+Cl-.
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