Question

镁化合物具有广泛用途。请回答有关镁的下列问题：

（1）单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的____，还生成少量的______（填化学式）；

（2）CH₃MgCl是一种重要的有机合成试剂，其中镁的化合价是___________，该化合物水解的化学方程式为____________；

（3）下图是金属镁和卤素反应的能量变化图（反应物和产物均为298K时的稳定状态）。

下列选项中正确的是_____________（填序号）。

①  MgI₂中Mg²⁺ 与I^- 间的作用力小于MgF₂中Mg²⁺ 与F^- 间的作用力

②  Mg与F₂的反应是吸热反应

③  MgBr₂与Cl₂ 反应的△H ＞ 0

④  化合物的热稳定性顺序为MgI₂ ＜ MgBr₂ ＜ MgCl₂ ＜ MgF₂

⑤  MgF₂(s) + Br₂(l) = MgBr₂(s) + F₂(g)    △H = +600 kJ · mol^-1

Answer

MgO Mg3N2 +2 2CH3MgCl + 2H2O = 2CH4↑+ MgCl2 + Mg(OH)2 ①④⑤

【解析】（1）镁在空气中燃烧，镁和氧气反应生成氧化镁，和氮气反应生成氮化镁，所以单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的氧化镁，还生成少量的氮化镁；（2）CH3MgCl中，Cl元素的化合价是-1价，H元素的化合价是+1价，C元素的化合价是-4价，所以镁元素的化合价是+2价，CH3MgCl水解生成氢氧化镁、氯化氢和甲烷，水解方程式为：CH3MgCl+2H2O=Mg(OH)2↓+CH4↑+HCl；（3）①相同类型的离子晶体中，离子键越大，则离子间作用力越强，物质含有的能量越低，所以MgI2中Mg2+与I-间的作用力小于MgF2中Mg2+与F-间的作用力，正确；②根据图象知，反应物的能量大于生成物能量，所以Mg与F2的反应是放热反应，错误；③氯化镁的能量小于溴化镁的能量，氯气的能量大于溴的能量，所以MgBr2与Cl2反应是放热反应，即△H＜0，错误；④能量越小的物质越稳定，所以化合物的热稳定性顺序为MgI2＜MgBr2＜MgCl2＜MgF2，正确；⑤已知：Mg（s）+F2（l）=MgF2（s）△H=-1124kJ/mol，

Mg（s）+Br2（l）=MgBr2（s）△H=-524kJ/mol，将第二个方程式与第一方程式相减得MgF2（s）+Br2（l）=MgBr2（s）+F2（g）△H=+600kJ•mol-1，正确；答案选①④⑤。

点睛：本题考查了镁的性质、反应热的有关计算等知识点，明确镁在空气中燃烧不仅生成氧化镁还生成氮化镁，镁还能在二氧化碳中燃烧。另外注意盖斯定律的应用，应用盖斯定律进行简单计算时，关键在于设计反应过程，尤其需要注意反应热的变形与换算。