【題目】鎂合金及鎂的化合物在生產(chǎn)、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(zhì)量占原樣品質(zhì)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(chǎn)物的目的是__________。

③ 該工藝中可循環(huán)使用的物質(zhì)有_____________

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

(4)堿式碳酸鎂密度小,是橡膠制品的優(yōu)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(chǎn)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(chǎn)品中Cl-的含量,稱取6.1000g產(chǎn)品用適量硝酸溶解,經(jīng)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(shù)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

淡黃

磚紅

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

① CaCl2 ② NaBr ③ NaI ④ K2CrO4

c.滴定時,應將溶液調(diào)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(chǎn)品中氯的質(zhì)量分數(shù)為___________(保留三位有效數(shù)字)。

【答案】 第三周期第ⅡA族 MgCl2·H2O 防止MgCl2·2H2O脫水過程中發(fā)生水解反應 HCl、Cl2 3 MgCO3·(NH4)2CO3·2H2OMgCO3·3H2O+CO2↑+2NH3 16.00 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

(2)①圖中AB線段為“一段脫水”,設對應固體物質(zhì)的化學式為MgCl2xH2O,根據(jù)=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(fā)生水解反應;

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

(3)儲氫材料Mg(AlH4)2110-200℃的反應為:Mg(AlH4)2=MgH2+2Al+3H2,反應中生成3molH2轉(zhuǎn)移電子6mol,所以每轉(zhuǎn)移6mol電子生成3mol H2,故答案為:3

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

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

a根據(jù)滴定前后滴定管中的液面讀數(shù)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(jù)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(xiàn)碘化銀沉淀、再出現(xiàn)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(shù)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(jù)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(jù)氯離子的物質(zhì)的量與反應的硝酸銀的物質(zhì)的量相等可知,n(Cl-)=0.016L×0.1000 mol/ L=0.0016mol,產(chǎn)品中氯的質(zhì)量分數(shù)=×100%=18.6%,故答案為:18.6%。

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