Question

鎂化合物具有廣泛用途，請(qǐng)回答有關(guān)鎂的下列問題：
（1）單質(zhì)鎂在空氣中燃燒的主要產(chǎn)物是白色的______，還生成少量的______（填化學(xué)式）；
（2）CH₃MgCl是一種重要的有機(jī)合成劑，其中鎂的化合價(jià)是______，該化合物水解的化學(xué)方程式為______；
（3）如圖是金屬鎂和鹵素反應(yīng)的能量變化圖（反應(yīng)物和產(chǎn)物均為298K時(shí)的穩(wěn)定狀態(tài)）．
下列選項(xiàng)中正確的是______（填序號(hào)）．
①M(fèi)gI₂中Mg²⁺與I^-間的作用力小于MgF₂中Mg²⁺與F^-間的作用力
②Mg與F₂的反應(yīng)是放熱反應(yīng)
③MgBr₂與Cl₂反應(yīng)的△H＜0
④化合物的熱穩(wěn)定性順序?yàn)镸gI₂＞MgBr₂＞MgCl₂＞MgF₂
⑤MgF₂（s）+Br₂（l）=MgBr₂（s）+F₂（g）；△H=+600kJ?mol^-1．

Answer 1

解：（1）鎂在空氣中燃燒，鎂和氧氣反應(yīng)生成氧化鎂，和氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化鎂，所以單質(zhì)鎂在空氣中燃燒的主要產(chǎn)物是白色的氧化鎂，還生成少量的氮化鎂，故答案為：MgO；Mg₃N₂；
（2）CH₃MgCl中，Cl元素的化合價(jià)是-1價(jià)，H元素的化合價(jià)是+1價(jià)，C元素的化合價(jià)是-4價(jià)，所以鎂元素的化合價(jià)是+2價(jià)，CH₃MgCl水解生成氫氧化鎂、氯化氫和甲烷，水解方程式為：CH₃MgCl+2H₂O=Mg（OH）₂+CH₄+HCl，
故答案為：+2；CH₃MgCl+2H₂O=Mg（OH）₂+CH₄+HCl；
（3）①相同類型的離子晶體中，離子鍵越大，則離子間作用力越強(qiáng)，物質(zhì)含有的能量越低，所以MgI₂中Mg²⁺與I^-間的作用力小于MgF₂中Mg²⁺與F^-間的作用力，故正確；
②根據(jù)圖象知，反應(yīng)物的能量大于生成物能量，所以Mg與F₂的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故正確；
③氯化鎂的能量小于溴化鎂的能量，氯氣的能量大于溴的能量，所以MgBr₂與Cl₂反應(yīng)是放熱反應(yīng)，即△H＜0，故正確；
④能量越小的物質(zhì)越穩(wěn)定，所以化合物的熱穩(wěn)定性順序?yàn)镸gI₂＜MgBr₂＜MgCl₂＜MgF₂，故錯(cuò)誤；
⑤Mg（s）+F₂（l）=MgF₂（s）△H=-1124kJ/mol，
Mg（s）+Br₂（l）=MgBr₂（s）△H=-524kJ/mol，
將第二個(gè)方程式與第一方程式相減得MgF₂（s）+Br₂（L）=MgBr₂（s）+F₂（g）；△H=+600kJ?mol^-1，故正確；
故選①②③⑤．
分析：（1）鎂在空氣中燃燒，不僅和氧氣反應(yīng)還和氮?dú)夥磻?yīng)；
（2）根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)的代數(shù)和為0確定鎂元素化合價(jià)，CH₃MgCl水解生成氫氧化鎂、氯化氫和甲烷；（3）①離子晶體中離子鍵越大，離子晶體越穩(wěn)定；
②如果反應(yīng)物能量之和大于生成物能量之和，則是放熱反應(yīng)；
③根據(jù)反應(yīng)物和生成物之間的能量相對(duì)大小確定焓變；
④化合物的熱穩(wěn)定性與物質(zhì)的能量大小有關(guān)，能量越小越穩(wěn)定；
⑤Mg（s）+F₂（l）=MgF₂（s）△H=-1124kJ/mol，
Mg（s）+Br₂（l）=MgBr₂（s）△H=-524kJ/mol，
將第二個(gè)方程式與第一個(gè)方程式相減得．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了鎂的性質(zhì)、反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，明確鎂在空氣中燃燒不僅生成氧化鎂還生成氮化鎂，鎂還能在二氧化碳中燃燒．