Question

1808年，英國化學(xué)家戴維用鉀還原氧化鎂，最早制得少量的鎂．鎂是航空工業(yè)的重要材料，鎂合金用于制造飛機(jī)機(jī)身、發(fā)動(dòng)機(jī)零件等，一架超音速飛機(jī)約有5%的鎂合金構(gòu)件，一枚導(dǎo)彈一般消耗100～200公斤鎂合金；鎂作為一種強(qiáng)還原劑，還用于鈦、鋯、鈹和鈾等的生產(chǎn)中；鎂是燃燒彈和照明彈不能缺少的組成物；鎂粉是節(jié)日煙花必需的原料．鎂及其合金是一種用途很廣泛的金屬材料，目前世界上60%的鎂是從海水中提取的．從海水（主要含NaCl和MgSO₄）中提取金屬鎂的主要步驟如圖：

回答下列問題：
（1）Mg在周期表中的位置

 

，試劑A可以選用

 

，試劑C可選用

 

；
（2）步驟①的離子方程式

 

；
（3）用電子式表示氯化鎂的形成過程

 

；
（4）無水MgCl₂在熔融狀態(tài)下，通電后會(huì)產(chǎn)生Mg和Cl₂，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

 

；
（5）戴維制鎂的化學(xué)方程式為

 

；
（6）配平下列反應(yīng)的方程式．
①UF₄+Mg--U+MgF₂
②Mg+HNO₃--Mg（NO₃）₂+N₂O↑+H₂O．

Answer 1

分析：海水中含有鎂離子，向海水中加入Ca（OH）₂產(chǎn)生Mg（OH）₂沉淀，發(fā)生反應(yīng)2OH^-+Mg²⁺=Mg（OH）₂↓，將Mg（OH）₂溶于稀鹽酸得到MgCl₂，發(fā)生反應(yīng)Mg（OH）₂+2H⁺=Mg²⁺+2H₂O，將MgCl₂溶液在HCl氛圍中蒸干得到MgCl₂固體，電解熔融MgCl₂得到Mg單質(zhì)MgCl₂（熔融）

電解  .

Mg+Cl₂↑．

解答：解：海水中含有鎂離子，向海水中加入Ca（OH）₂產(chǎn)生Mg（OH）₂沉淀，發(fā)生反應(yīng)2OH^-+Mg²⁺=Mg（OH）₂↓，將Mg（OH）₂溶于稀鹽酸得到MgCl₂，發(fā)生反應(yīng)Mg（OH）₂+2H⁺=Mg²⁺+2H₂O，將MgCl₂溶液在HCl氛圍中蒸干得到MgCl₂固體，電解熔融MgCl₂得到Mg單質(zhì)MgCl₂（熔融）

電解  .

Mg+Cl₂↑．
（1）Mg原子核外有3個(gè)電子層、最外層的電子數(shù)是2，則Mg位于第三周期第IIA族，通過以上分析知，A是Ca（OH）₂溶液、C是鹽酸，
故答案為：第三周期第ⅡA族；Ca（OH）₂溶液；鹽酸；
（2）通過以上分析知，該反應(yīng)離子方程式為：2OH^-+Mg²⁺=Mg（OH）₂↓，故答案為：2OH^-+Mg²⁺=Mg（OH）₂↓；
（3）氯化鎂為離子化合物，由離子形成離子鍵，其形成過程為，
故答案為：；
（4）電解熔融氯化鎂生成鎂和氯氣，電解反應(yīng)方程式為：MgCl₂（熔融）

電解  .

Mg+Cl₂↑，故答案為：MgCl₂（熔融）

電解  .

Mg+Cl₂↑；
（5）鉀還原氧化鎂得到氧化鉀和鎂，反應(yīng)方程式為2K+MgO═K₂O+Mg，故答案為：2K+MgO═K₂O+Mg；
（6）①UF₄+Mg--U+MgF₂中Mg元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?2價(jià)、U元素化合價(jià)由+4價(jià)變?yōu)?價(jià)，則得失電子最小公倍數(shù)是4，則該反應(yīng)方程式為：UF₄+2Mg=U+2MgF₂，
故答案為：1；2；1；2；
②Mg+HNO₃--Mg（NO₃）₂+N₂O↑+H₂O中Mg元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?2價(jià)、N元素化合價(jià)由+5價(jià)變?yōu)?1價(jià)，則得失電子最小公倍數(shù)是8，再結(jié)合原子守恒配平方程式，該反應(yīng)方程式為：4Mg+10HNO₃=4Mg（NO₃）₂+N₂O↑+5H₂O，
故答案為：4；10；4；1；5．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了海水中鎂的提取，涉及氧化還原反應(yīng)的配平、電子式的書寫等知識(shí)點(diǎn)，知道流程圖中發(fā)生的反應(yīng)及分離方法，難點(diǎn)是電子式表示化合物形成過程的書寫，題目難度中等．