Question

【題目】下圖中反應①是制備SiH4的一種方法，其副產物MgCl2·6NH3是優質的鎂資源。回答下列問題：

（1）MgCl2·6NH3所含元素的簡單離子半徑由小到大的順序（H-除外）：_________________________，Mg在元素周期表中的位置：_____________________，Mg(OH)2的電子式：____________________。

（2）A2B的化學式為_______________。反應②的必備條件是_______________。上圖中可以循環使用的物質有_______________。

（3）在一定條件下，由SiH4和CH4反應生成H2和一種固體耐磨材料_______________（寫化學式）。

（4）為實現燃煤脫硫，向煤中加入漿狀Mg(OH)2，使燃燒產生的SO2轉化為穩定的Mg化合物，寫出該反應的化學方程式：_______________。

（5）用Mg制成的格氏試劑（RMgBr）常用于有機合成，例如制備醇類化合物的合成路線如下：

依據上述信息，寫出制備所需醛的可能結構簡式：_______________。

Answer 1

【答案】r(H+)<r(Mg2+)<r(N3–)<r(Cl–)第三周期ⅡA族 Mg2Si熔融，電解NH3，NH4ClSiC2Mg(OH)2+2SO2+O2=2MgSO4+2H2OCH3CH2CHO，CH3CHO

【解析】

根據反應的流程過程，先判斷出A2B的化學式，帶入框圖，結合學習過的相關知識進行分析即可。

（1）MgCl2·6NH3所含元素的簡單離子為Mg2+、Cl、N3-、H+，比較離子半徑應該先看電子層，電子層多半徑大，電子層相同時看核電荷數，核電荷數越大離子半徑越小，所以這幾種離子半徑由小到大的順序為：r(H+)<r(Mg2+)<r(N3–)<r(Cl–)。Mg在周期表的第三周期ⅡA族。氫氧化鎂是離子化合物，其中含有1個Mg2+和2個OH-,所以電子式為：。

（2）根據元素守恒，A2B中就一定有Mg和Si，考慮到各自化合價Mg為+2，Si為-4，所以化學式為Mg2Si。反應②是MgCl2熔融電解得到單質Mg，所以必備條件為：熔融、電解。反應①需要的是Mg2Si、NH3和NH4Cl，而后續過程又得到了NH3和NH4Cl，所以可以循環的是NH3和NH4Cl。

（3）在一定條件下，由SiH4和CH4反應生成H2和一種固體耐磨材料，該耐磨材料一定有Si和C，考慮到課本中介紹了碳化硅的高硬度，所以該物質為SiC。

（4）為實現燃煤脫硫，向煤中加入漿狀Mg(OH)2，使燃燒產生的SO2轉化為穩定的Mg化合物，二氧化硫是酸性氧化物與氫氧化鎂這樣的堿應該反應得到鹽（亞硫酸鎂），考慮到題目要求寫出得到穩定化合物的方程式，所以產物應該為硫酸鎂（亞硫酸鎂被空氣中的氧氣氧化得到），所以反應為：2Mg(OH)2+2SO2+O2=2MgSO4+2H2O。

（5）利用格氏試劑可以制備，現在要求制備，所以可以選擇R為CH3CH2，R’為CH3；或者選擇R為CH3，R’為CH3CH2，所以對應的醛R’CHO可以是CH3CH2CHO或CH3CHO。