Для решения задачи разберем схему превращений:
- Исходное вещество — магний (Mg).
- В результате первой реакции магний превращается в «Х».
- Затем вещество «Х» превращается в сульфат магния (MgSO₄).
Наша цель — определить, что представляет собой вещество «Х».
Шаг 1: Анализ превращения Mg → Х
Магний (Mg) — это активный металл. Он может вступать в реакции с различными веществами (кислород, галогены, водород, фосфор и т.д.). Для определения «Х» нам нужно учесть возможные химические реакции магния.
Рассмотрим кандидатов для вещества «Х»:
MgH₂ (гидрид магния):
Магний может реагировать с водородом при нагревании, образуя гидрид магния:
[
Mg + H_2 \xrightarrow{\text{t}} MgH_2
]
Однако гидрид магния не реагирует с серной кислотой (H₂SO₄) с образованием сульфата магния (MgSO₄). Поэтому MgH₂ не подходит.
MgO (оксид магния):
Магний сгорает в кислороде (O₂), образуя оксид магния:
[
2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO
]
Оксид магния активно реагирует с серной кислотой, образуя сульфат магния:
[
MgO + H_2SO_4 \rightarrow MgSO_4 + H_2O
]
Это соответствует схеме превращений, поэтому MgO подходит.
Mg₃P₂ (фосфид магния):
Магний может реагировать с фосфором при нагревании, образуя фосфид магния:
[
6Mg + P_4 \xrightarrow{\text{t}} 2Mg_3P_2
]
Однако фосфид магния не реагирует с серной кислотой с образованием сульфата магния. Поэтому Mg₃P₂ не подходит.
MgCl₂ (хлорид магния):
Магний реагирует с хлором с образованием хлорида магния:
[
Mg + Cl_2 \rightarrow MgCl_2
]
Однако хлорид магния не может превратиться в MgSO₄ при взаимодействии с серной кислотой. Поэтому MgCl₂ тоже не подходит.
Шаг 2: Анализ превращения Х → MgSO₄
Подходящее вещество «Х» должно легко превращаться в сульфат магния (MgSO₄) при взаимодействии с серной кислотой (H₂SO₄).
Реакция:
[
MgO + H_2SO_4 \rightarrow MgSO_4 + H_2O
]
Оксид магния (MgO) соответствует этому условию.
Итог:
Единственное вещество, которое подходит под схему превращений Mg → Х → MgSO₄, — это MgO (оксид магния).
Ответ: 2) MgO.