Question

【題目】鎂合金及鎂的化合物在生產、生活中有著廣泛的應用。

（1）鎂在元素周期表中的位置是____________。

（2）用水氯鎂石（主要成分為MgCl2·6H2O）制備金屬鎂的關鍵流程如下：

① 一段脫水后，殘留固體質量占原樣品質量的64.5%，試確定生成物的化學式__________。② 二段脫水時，溶入H2和Cl2燃燒產物的目的是__________。

③ 該工藝中可循環使用的物質有_____________

（3）儲氫材料Mg(AlH4)2在110-200℃的反應為：Mg(AlH4)2 =MgH2 +2Al+3H2↑，每轉移6mol電子生成氫氣的物質的量為__________mol。

（4）堿式碳酸鎂密度小，是橡膠制品的優良填料，可用復鹽MgCO3·(NH4)2CO3·2H2O作原料制備。

① 40℃時，復鹽開始熱解生成MgCO3·3H2O，并有氣體產生，該反應的化學方程式為________。

② 制備過程中，需要用到鹵水（氯化鎂溶液）。某科研小組用沉淀滴定法分析產品中Cl-的含量，稱取6.1000g產品用適量硝酸溶解，經稀釋等步驟最終配得500mL 的溶液。

a．準確量取25.00mL 待測液，用0.1000 mol/ L AgNO3 標準液滴定，滴定前后滴定管中的液面讀數如圖所示，則滴定過程中消耗標準液的體積為______________mL。

b.

	AgCl	AgBr	AgI	Ag2CrO4
Ksp	2×10-10	5.4×10-13	8.3×10-17	2×10-12
顏色	白	淡黃	黃	磚紅

參照上表數據及信息分析，滴定時可以作指示劑的是________（填數字序號）。

① CaCl2 ② NaBr ③ NaI ④ K2CrO4

c．滴定時，應將溶液調成中性，不能是強酸性或強堿性，其中不能是強堿性的原因是________。

d．產品中氯的質量分數為___________（保留三位有效數字）。

Answer 1

【答案】 第三周期第ⅡA族 MgCl2·H2O 防止MgCl2·2H2O脫水過程中發生水解反應 HCl、Cl2 3 MgCO3·(NH4)2CO3·2H2OMgCO3·3H2O+CO2↑+2NH3↑ 16.00 ④ 堿性條件下AgNO3會生成Ag2O 18.6%

【解析】 (1)鎂為12號元素，在元素周期表中位于第三周期第ⅡA族，故答案為：第三周期第ⅡA族；

(2)①圖中AB線段為“一段脫水”，設對應固體物質的化學式為MgCl2xH2O，根據=0.645，計算得 x=2，所以B的化學式為MgCl22H2O，故答案為：MgCl22H2O；

②二段脫水中通入HCl可以抑制MgCl2的水解，故答案為：為防止MgCl22H2O脫水過程中發生水解反應；

③根據制備金屬鎂工藝的關鍵流程分析，循環使用的物質是加入后在反應過程中又重新生成的物質，分析可知是氯氣和氯化氫，故答案為：HCl，Cl2；

(3)儲氫材料Mg(AlH4)2在110℃-200℃的反應為：Mg(AlH4)2=MgH2+2Al+3H2↑，反應中生成3molH2轉移電子6mol，所以每轉移6mol電子生成3mol H2，故答案為：3；

(4)①根據元素守恒可知，復鹽開始熱解生成MgCO33H2O，并有氣體產生，該氣體應為二氧化碳和氨氣，所以反應的化學方程式

為MgCO3·(NH4)2CO3·2H2OMgCO3·3H2O+CO2↑+2NH3↑ ，故答案為：MgCO3·(NH4)2CO3·2H2OMgCO3·3H2O+CO2↑+2NH3↑ ；

② a．根據滴定前后滴定管中的液面讀數可知硝酸銀標準液的體積為18.5mL-2.5mL=16.00mL，故答案為：16.00；

b. 指示劑的作用是指示出氯離子恰好沉淀完全，即讓氯離子先沉淀，沉淀完全后，再滴入硝酸銀溶液會生成一種顏色不同的沉淀來指示沉淀終點，氯化銀、溴化銀、碘化銀的組成都是1：1，依據Ksp可以直接比較溶解性大小為氯化銀＞溴化銀＞碘化銀；隨Ksp的減小，應先出現碘化銀沉淀、再出現溴化銀，最后才沉淀氯化銀，所以①、②、③不符合滴定實驗的目的和作用，鉻酸銀的陽、陰離子個數比為2：1，可以計算相同濃度的銀離子沉淀氯離子、鉻酸根離子需要的濃度，依據Ksp計算得到，Ksp(AgCl)= c(Ag+)c(Cl-)=2×10-10，Ksp(Ag2CrO4)= c(Ag+)2 c(CrO42-) =2.0×10-12，c(Cl-)=，c(CrO42-)=；所以同濃度的銀離子需要的氯離子濃度小于鉻酸根離子濃度，說明鉻酸銀溶解度大于氯化銀；加入K2CrO4，做指示劑可以正確的測定氯化物的含量，故④正確；故答案為：④；

c．堿性條件下，硝酸銀會生成氫氧化銀或氧化銀沉淀，影響沉淀滴定，所以滴定時，溶液不能是強堿性，故答案為：堿性條件下，硝酸銀會生成氫氧化銀或氧化銀沉淀；

d． 根據氯離子的物質的量與反應的硝酸銀的物質的量相等可知，n(Cl-)=0.016L×0.1000 mol/ L=0.0016mol，產品中氯的質量分數=×100%=18.6%，故答案為：18.6%。