Question

鎂是海水中含量較多的金屬元素，單質(zhì)鎂、鎂合金以及鎂的化合物在科學研究和工業(yè)生產(chǎn)中用途非常廣泛．
（1）Mg₂Ni是一種儲氫合金，已知：
Mg（s）+H₂（g）═MgH₂（s）△H₁=-74.5kJ?mol^-1
Mg₂Ni（s）+2H₂（g）═Mg₂NiH₄（s）△H₂=64.4kJ?mol^-1
Mg₂Ni（s）+2MgH₂（s）═2Mg（s）+Mg₂NiH₄（s）△H₃
則△H₃═

 

 kJ?mol^-1
（2）工業(yè)上可用電解熔融的無水氯化鎂獲得鎂．其中氯化鎂晶體脫水是關鍵的工藝之一．一種正在試驗的氯化鎂晶體脫水的方法是：先將MgCl₂?6H₂0轉(zhuǎn)化為MgCl₂?NH₄Cl?nNH₃，然后在700℃脫氨得到無水氯化鎂，脫氨反應的化學方程式為

 

；用惰性電極電解熔融氯化鎂，陰極的電極反應式為

 

（3）儲氫材料Mg（AlH₄）₂在110℃-200℃的反應為：Mg（AlH₄）₂=MgH₂+2Al+3H₂↑，每生成27gAl轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為

 

（4）鎂的一種化合物氯酸鎂[Mg（ClO₃）₂]常用作催熟劑、除草劑等．為了確定實驗室制備的Mg（ClO₃）₂?6H₂O的純度，做如下試驗：
步驟1：準確稱量3.50g產(chǎn)品配成100mL溶液．
步驟2：取10mL于錐形瓶中，加入10mL稀硫酸和20mL 1.000mol?L^-1的FeSO₄溶液，微熱．
步驟3：冷卻至室溫，用0.100mol?L^-1 K₂Cr₂O₇溶液滴定至終點，此過程中反應的離子方程式為：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O．
步驟4：將步驟2、3重復兩次，平均消耗K₂Cr₂O₇溶液15.00mL．
產(chǎn)品中Mg（ClO₃）₂?6H₂O的純度為

 

（用百分號表示，精確到小數(shù)點后一位）
（5）一種有機鎂化合物可用于制造光學元件的涂布液，化學式可表示為，它可以發(fā)生如下反應：

ROH與B的核磁共振氫譜如下圖：

ROH由C、H、O、F四種元素組成的含氟化合物，分子中只有一個氧原子，所有氟原子化學環(huán)境相同，相對分子質(zhì)量為168，則ROH的結(jié)構簡式為

 

；B的結(jié)構簡式為

 

．

Answer 1

考點：反應熱和焓變,電解原理,制備實驗方案的設計

專題：實驗設計題,化學反應中的能量變化,電化學專題

分析：（1）依據(jù)熱化學方程式和蓋斯定律計算得到所需讓化學方程式；
（2）先將MgCl₂?6H₂0轉(zhuǎn)化為MgCl₂?NH₄Cl?nNH₃，然后在700℃脫氨得到無水氯化鎂，依據(jù)原子守恒書寫化學方程式；用惰性電極電解熔融氯化鎂，陰極上是鎂離子得到電子生成鎂；
（3）氧化還原反應電子轉(zhuǎn)移守恒計算；
（4）氯酸根離子具有氧化性，可以將亞鐵離子氧化為正三價；根據(jù)化學反應得出各物質(zhì)之間的關系式，計算百分含量；
（5）依據(jù)反應過程和核磁氫譜分析物質(zhì)結(jié)構．

解答： 解：（1）①Mg（s）+H₂（g）═MgH₂（s）△H₁=-74.5kJ?mol^-1
②Mg₂Ni（s）+2H₂（g）═Mg₂NiH₄（s）△H₂=64.4kJ?mol^-1
Mg₂Ni（s）+2MgH₂（s）═2Mg（s）+Mg₂NiH₄（s）△H₃
由蓋斯定律②-2×①得到Mg₂Ni（s）+2MgH₂（s）═2Mg（s）+Mg₂NiH₄（s）△H₃ =64.4KJ/mol-2×（-74.5KJ/mol）=213.4KJ/mol，則△H₃=213.4KJ/mol，
故答案為：213.4；
（2）MgCl₂?NH₄Cl?nNH₃，在700℃脫氨得到無水氯化鎂，反應的化學方程式MgCl₂?NH₄Cl?nNH₃

700℃  .

MgCl₂+（n+1）NH₃↑+HCl↑；用惰性電極電解熔融氯化鎂，陰極上是鎂離子得到電子生成鎂，電極反應為：Mg²⁺+2e^-=Mg；
故答案為：MgCl₂?NH₄Cl?nNH₃

700℃  .

MgCl₂+（n+1）NH₃↑+HCl↑；Mg²⁺+2e^-=Mg；
（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2molAl轉(zhuǎn)移電子6mol，每生成27gAl轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為3mol；
故答案為：3mol；
（4）氯酸根離子具有氧化性，可以將亞鐵離子氧化為正三價，化學方程式為：ClO₃^-+6Fe²⁺+6H⁺=6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O，根據(jù)化學方程式：ClO₃^-+6Fe²⁺+6H⁺=6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O以及Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O，可以得出：ClO₃^-～6Fe²⁺，Cr₂O₇^2-～6Fe²⁺，用0.100mol?L^-1 K₂Cr₂O₇溶液滴定至終點過程可以得出剩余的亞鐵離子的物質(zhì)的量為：0.100mol?L^-1×0.015L×6=0.009mol，和氯酸根離子反應的亞鐵離子的物質(zhì)的量為：20×10^-3L×1.000mol?L^-1-0.009mol=0.011mol，
氯酸根離子的物質(zhì)的量為：

1

6

×0.011mol，產(chǎn)品中Mg（ClO₃）₂?6H₂O的質(zhì)量分數(shù)：（

1

12

×0.011×299g/mol）×10×

1

3.5

×100%=78.3%，
故答案為：78.3%；
（5）ROH由C、H、O、F四種元素組成的含氟化合物，分子中只有一個氧原子，核磁氫譜表示含有2個氫原子，所有氟原子化學環(huán)境相同，說明在一個碳原子上，相對分子質(zhì)量為168，則ROH的結(jié)構簡式為（CF₃）₂CHOH；依據(jù)反應過程化學鍵斷裂位置分析判斷生成產(chǎn)物B的結(jié)構簡式為，

故答案為：．

點評：本題考查對常見金屬元素及其化合物主要性質(zhì)的掌握，主要是氧化還原反應，電子轉(zhuǎn)移計算，滴定實驗步驟和含量的計算分析，有機物結(jié)構和反應過程分析是解題關鍵，題目難度中等．