Question

镁及其化合物在现代工业中有着广泛的用途。

(1）组成为Mg₁₇Al₁₂的镁铝合金是一种潜在的贮氢材料，当其贮氢最达到最大值时组成变为“17MgH₂+12Al”，则Mg、Al、Mg₁₇Al₁₂三种物质按熔点由高到低的顺序排列为_______, 1mol“17MgH₂+12Al”与足量Na0H溶液反应时生成的气体的质量是___________g。

(2）镁可与SiO₂发生多种反应，且条件不同时得到的产物也不同。当二者在高温条件下发生置换反应时．还原产物是_________，若镁过量，则产物为两种镁的二元化合物，写出反应的化学方程式：______。

(3）碱式碳酸镁[MgCO₃·3H₂O]是重要的化工原料，下图表示的是制备它的一种工艺流程。

	开始沉淀时的PH	完全沉淀时的pH
Fe(OH)3	2.7	3.7
Mg(OH)2	9.7	11

① Mg₉FeSi₅O₂₀中铁元素的化合价为____，pH的调节范围是______.

② 试剂a是一种常用的绿色氧化剂，加入a后反应的离子方程式为__________。

③ 写出料渣Ⅱ的一种用途：______。一般认为c(Mg²⁺)≤1×10^-5mol/L时，Mg²⁺已完全沉淀，则Mg(OH)₂的Ksp=______。写出生成碱式碳酸镁的离子方程式：____________。

Answer

Al>Mg>Mg17Al12 104 Si 4Mg+SiO22MgO+Mg2Si +2 3.7≤pH<9.7 2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O 加热Fe(OH)3制备铁红 1×10-11 2Mg2++3CO32-+5H2O=Mg2CO3·Mg(OH)2·3H2O+2HCO3-

【解析】（1）合金的熔点一般低于各成分金属的熔点，镁离子半径大于铝离子半径，因此金属镁的熔点高于铝，则则Mg、Al、Mg17Al12三种物质按熔点由高到低的顺序排列为 Al>Mg>Mg17Al12； 1mol“17MgH2+12Al”与足量NaOH溶液反应时铝和氢氧化钠溶液反应，12mol铝生成12mol×1.5=18mol氢气，MgH2与水反应生成氢氧化镁和氢气，物质的量是34mol，所以生成的气体的质量是52mol×2g/mol＝104g。 (2）镁可与SiO2发生多种反应，且条件不同时得到的产物也不同。当二者在高温条件下发生置换反应时生成氧化镁和Si，其还原产物是Si；如果镁过量，硅和镁化合生成硅化镁，反应的化学方程式为4Mg+SiO22MgO+Mg2Si。(3）①Mg9FeSi5O20中氧元素是－2价，硅是＋4价，镁是＋2价，根据正负价代数和为0可知铁元素的化合价为＋2价。调节pH的目的是沉淀铁离子，所以pH的调节范围是 3.7≤pH<9.7；② 试剂a是一种常用的绿色氧化剂，a是双氧水，加入a后反应的离子方程式为2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O。③料渣Ⅱ是氢氧化铁，可用来制备铁红氧化铁。一般认为c(Mg2+)≤1×10-5mol/L时，Mg2+已完全沉淀。根据表中数据可知完全沉淀时氢氧根浓度是0.001mol/L，则Mg(OH)2的Ksp=10－5×(0.001)2＝1×10-11。根据原子守恒和电荷守恒可知生成碱式碳酸镁的离子方程式为2Mg2++3CO32-+5H2O=Mg2CO3·Mg(OH)2·3H2O+2HCO3-。