Question

鎂是一種非常重要的金屬，其單質及化合物在航空航天、汽車制造、醫藥、添加劑、建筑等方面都有非常廣泛的應用．
（1）工業上常用電解熔融MgCl₂制備金屬鎂，而MgCl₂的獲得主要有兩種方法：
方法一：從海水或光鹵石中先獲得MgCl₂?6H₂O，然后制得無水MgCl₂．
方法二：MgCO₃

△   .

MgO+CO₂↑；MgO+C+Cl₂

△   .

MgCl₂+CO．
則：
在“方法一”中，從MgCl₂?6H₂O制無水MgCl₂操作時應在

 

保護下進行．
在“方法二”中，MgO和C能否直接反應生成金屬鎂？答：

 

．（填“能”或“否”）．
（2）鎂電池在性能上優于其他電池，具有更安全、環保、能效高等優點．有一種鎂電池的反應為：Mg+2CuCl═2Cu+MgCl₂，又知CuCl難溶于水，則該電池的正極反應式是

 

．
（3）化合物MgSO₄在醫療上具有鎮靜、抗痙攣等功效．有一種以菱鎂礦（主要成份是MgCO₃）為主要原料制備MgSO₄的方法如下：

步驟②中發生反應的離子方程式為

 

．
步驟④中調節pH=6.0～6.5的目的是

 

．
對MgSO₄?7H₂O晶體直接加熱是否能得到無水MgSO₄固體？答：

 

．（填“能”或“不能”）．

Answer 1

分析：（1）從MgCl₂?6H₂O制無水MgCl₂時加熱會促進鎂離子的水解生成氫氧化鎂和氯化氫，加入HCl氣，抑制水解；
鎂很活潑，在加熱條件下會與空氣中的氧氣和二氧化碳反應，不能用鎂和碳直接反應得到鎂；
（2）鎂電池屬于原電池，正極CuCl得電子生成Cu；
（3）步驟②中發生反應的為硫酸銨和氧化鎂反應生成氨氣、硫酸鎂和水，步驟④中將硫酸鎂溶液蒸發、結晶時，調節pH為弱酸性，抑制鎂離子的水解；將MgSO₄?7H₂O晶體直接加熱，硫酸鎂較穩定，結晶水脫去，硫酸鎂可以穩定存在．

解答：解：（1）從MgCl₂?6H₂O制無水MgCl₂操作時 需要加熱，加熱會促進鎂離子的水解生成氫氧化鎂和氯化氫，為了防止水解，加入HCl氣，使水解平衡逆向移動，抑制水解；
鎂很活潑，在加熱條件下會與空氣中的氧氣和二氧化碳反應，回到氧化鎂，所以不能用鎂和碳直接反應得到鎂，
故答案為：HCl氣；否；
（2）鎂電池屬于原電池，正極得電子，是還原反應，Mg+2CuCl═2Cu+MgCl₂ 中得電子的是CuCl生成Cu，
故答案為：2CuCl+2e^-═2Cu+2Cl^-；
（3）步驟②中發生反應的為硫酸銨和氧化鎂反應生成氨氣、硫酸鎂和水，改寫成離子方程式為 2NH₄⁺+MgO═Mg²⁺+2NH₃↑+H₂O；
步驟④中將硫酸鎂溶液蒸發、結晶時，為了抑制鎂離子的水解，調節pH為弱酸性，使鎂離子的水解平衡逆向移動，得到純凈的硫酸鎂晶體； 
將MgSO₄?7H₂O晶體直接加熱會造成結晶水脫去，硫酸鎂較穩定，可以穩定存在．
故答案為：2NH₄⁺+MgO═Mg²⁺+2NH₃↑+H₂O；抑制Mg²⁺水解，為了得到較純的產品；能．

點評：本題考查了原電池電極反應方程式的書寫，負極失電子，氧化反應，正極得電子，還原反應；海水中制取鎂的步驟和注意事項，鎂較活潑，高溫下易于氧氣和二氧化碳反應，不能穩定存在；鎂鹽從溶液中析出時，為了防止水解，加熱少了氯化氫或調PH成弱酸性等知識點．