Question

鎂是一種非常重要的金屬，其單質(zhì)及化合物在航空航天、汽車制造、醫(yī)藥、添加劑、建筑等方面都有非常廣泛的應(yīng)用．
（1）工業(yè)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(wú)水MgCl₂．
方法二：MgCO₃

△   .

MgO+CO₂↑；MgO+C+Cl₂

△   .

MgCl₂+CO．
則：
在“方法一”中，從MgCl₂?6H₂O制無(wú)水MgCl₂操作時(shí)應(yīng)在

 

保護(hù)下進(jìn)行．
在“方法二”中，MgO和C能否直接反應(yīng)生成金屬鎂？答：

 

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

 

．
（3）化合物MgSO₄在醫(yī)療上具有鎮(zhèn)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(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

 

．
步驟④中調(diào)節(jié)pH=6.0～6.5的目的是

 

．
對(duì)MgSO₄?7H₂O晶體直接加熱是否能得到無(wú)水MgSO₄固體？答：

 

．（填“能”或“不能”）．

Answer 1

分析：（1）從MgCl₂?6H₂O制無(wú)水MgCl₂時(shí)加熱會(huì)促進(jìn)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(huì)與空氣中的氧氣和二氧化碳反應(yīng)，不能用鎂和碳直接反應(yīng)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(fā)生反應(yīng)的為硫酸銨和氧化鎂反應(yīng)生成氨氣、硫酸鎂和水，步驟④中將硫酸鎂溶液蒸發(fā)、結(jié)晶時(shí)，調(diào)節(jié)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(wěn)定，結(jié)晶水脫去，硫酸鎂可以穩(wěn)定存在．

解答：解：（1）從MgCl₂?6H₂O制無(wú)水MgCl₂操作時(shí) 需要加熱，加熱會(huì)促進(jìn)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(dòng)，抑制水解；
鎂很活潑，在加熱條件下會(huì)與空氣中的氧氣和二氧化碳反應(yīng)，回到氧化鎂，所以不能用鎂和碳直接反應(yīng)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(yīng)，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(fā)生反應(yīng)的為硫酸銨和氧化鎂反應(yīng)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(fā)、結(jié)晶時(shí)，為了抑制鎂離子的水解，調(diào)節(jié)pH為弱酸性，使鎂離子的水解平衡逆向移動(dòng)，得到純凈的硫酸鎂晶體； 
將MgSO₄?7H₂O晶體直接加熱會(huì)造成結(jié)晶水脫去，硫酸鎂較穩(wěn)定，可以穩(wěn)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(chǎn)品；能．

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