2020-2021培優(yōu)易錯難題鎂及其化合物輔導(dǎo)專題訓(xùn)練及答案解析

1、2020-2021 【化學(xué)】培優(yōu)易錯 難題鎂及其化合物輔導(dǎo)專題訓(xùn)練及答案解析一、鎂及其化合物1 某同學(xué)用某化合物X（兩種短周期元素組成的純凈物）進(jìn)行了如下實驗：實驗步驟中還觀測到生成黑色固體和無色無味氣體，生成的溶液可作為建筑行業(yè)的一種黏合劑。請回答：（ 1） X 的化學(xué)式是 _，步驟的離子方程式是 _。（ 2）步驟的化學(xué)方程式是 _?！敬鸢浮?Mg2SiMg2Si +4H+=SiH4 +2Mg2+SiH4 +2KMnO4=2MnO 2 +Na2 SiO3+H2 +H2O【解析】【分析】短周期元素形成的化合物中，與過量燒堿溶液生成白色沉淀，則灼燒后得到白色固體的為MgO， 4.0g 白色固體可

2、得X 中 0.1molMg 原子，無色氣體A 與高錳酸鉀可生成黏合劑硅酸鉀溶液，可知無色氣體A 具有還原性且含有Si 元素，據(jù)此分析作答?！驹斀狻浚?）根據(jù)化合物X 7.20g 計算得到Mg原子與Si 原子個數(shù)之比為2:1，則X 的化學(xué)式為Mg2Si，在鹽酸作用下會生成硅烷氣體與氯化鎂，故其離子方程式為：Mg 2Si+4H+=SiH4 +2Mg2+，故答案為： Mg 2Si； Mg 2Si +4H+=SiH4 +2Mg2+；（ 2）在強(qiáng)氧化劑高錳酸鈉的作用下，硅烷被氧化為硅酸鈉與氫氣，同時生成黑色固體二氧化錳，根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒與元素守恒可得，其化學(xué)方程式為：SiH4+2KMnO4=

3、2MnO2 +K2SiO3+H2 +H2O。2 某固體試樣A 是由一定量的Al 、 Mg均勻組成的混合物，為驗證混合物的組成，進(jìn)行如下實驗：取 m g 試樣 A，全部溶于 0.5L 2mol L 稀硫酸溶液中，放出 11.2 L 氣體 ( 已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況 ) ，同時生成溶液 B；另取 m g 試樣 A，加入 2molL的 NaOH溶液，當(dāng)加到100mL時，氣體不再生成；根據(jù)以上過程回答下列問題：+(1) 溶液 B中是否含有H _ ( 填“是”或“否”) ；(2) 寫出中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_ ；(3) 下列能表示過程產(chǎn)生的沉淀質(zhì)量W與加入 NaOH溶液體積V 的關(guān)系是 _；(4)m g試樣

4、A 中含 Mg的質(zhì)量為 _g；(5) 林同學(xué)通過查閱資料，發(fā)現(xiàn)濃硫酸與鋁發(fā)生鈍化，但與Mg能劇烈反應(yīng)生成SO2，如果忽略鈍化的反應(yīng)過程，可以通過測定濃硫酸與固體試樣反應(yīng)產(chǎn)生的氣體體積，來確定混合物A 中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。郭同學(xué)認(rèn)為林同學(xué)的方案可行，但考慮到如果反應(yīng)結(jié)束后硫酸未保持“濃”的狀態(tài)，測定結(jié)果會 _( 填“偏大”、“偏小”或“不變” ) ，其依據(jù)是_ ?！敬鸢浮渴?Al+2OH-+2H2 O=2AlO2-+3H2D4.8偏大濃硫酸變稀后會與鋁反應(yīng)，使生成的氣體偏多，鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定結(jié)果偏大【解析】【分析】鎂和鋁均能與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，鋁只能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氣，氫氧化鋁是兩性氫氧化

5、物，氫氧化鎂不溶于強(qiáng)堿，結(jié)合有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量和反應(yīng)的方程式分析解答?！驹斀狻浚?） 0. 5L 2mol L 稀硫酸溶液中硫酸的物質(zhì)的量是0. 5L 2mol/ L1. 0mol ，最終放出氫氣的物質(zhì)的量是11.2L224L mol0.5mol，根據(jù)氫原子守恒可知硫酸過量，所以溶液. /B 中含有 H+；（2）另取m g 試樣 A，加入 2mol L 的 NaOH 溶液，當(dāng)加到100mL 時，氣體不再生成，該過程中只有鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，則中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Al+2OH-+2H2 O=2AlO2- +3H2；3）由于溶液中B中含有硫酸、硫酸鎂和硫酸鋁，因此往溶液B中加入2mol/L

6、 NaOH（，至沉淀不再發(fā)生變化時首先發(fā)生中和反應(yīng)，然后氫氧根沉淀鎂離子和鋁離子，最后氫氧化鈉溶解氫氧化鋁，則能表示過程產(chǎn)生的沉淀質(zhì)量W 與加入 NaOH 溶液體積 V 的關(guān)系是圖像 D，答案選 D；4）與鋁反應(yīng)的氫氧化鈉的物質(zhì)的量是2molL01L 0.2mol，根據(jù)方程式可知（/ .2Al+2OH- +2H2O=2AlO2- +3H2生成氫氣是 0. 3mol，由于相同質(zhì)量的鋁與稀硫酸反應(yīng)也產(chǎn)生0.3mol氫氣，則鎂生成的氫氣是0.5mol0 3mol0.2mol，所以根據(jù)方程式Mg 2H+ .+Mg2+H20. 2mol 24g/ mol 4.8g；可知鎂的質(zhì)量是（ 5）由于濃硫酸變稀后

7、會與鋁反應(yīng)，使生成的氣體偏多，從而導(dǎo)致鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定結(jié)果偏大。3 根據(jù)如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系以及實驗現(xiàn)象填寫空白（ 1）固體 X 是 _（填化學(xué)式 ）。（ 2）反應(yīng)的化學(xué)方程式是 _ 。（ 3）反應(yīng)的離子方程式是 _ 。（ 4）圖中溶液的溶質(zhì)是 _（填化學(xué)式 ），現(xiàn)有 100mL含濃度均為 1.0mol/L 的MgCl2 和 AlCl 3 的混合溶液，要使其中的2+Mg 全部轉(zhuǎn)化為 Mg(OH)2 沉淀而分離 出來，至少需要2.0mol/L該溶液的體積為 _mL ?！敬鸢浮縉a2O2 2Na2O2+2CO2=2Na 2CO3+O2 CaCO3+2H+2+H 2O NaOH 300=Ca +CO2【解析

8、】根據(jù)圖中信息可知，淡黃色固體為金屬與氣體反應(yīng)而得，故X 為過氧化鈉，氣體B 為氧氣，金屬單質(zhì)為鈉，過氧化鈉與氣體CO2 反應(yīng)生成氣體B 和固體 Y 為碳酸鈉，碳酸鈉與石灰水反應(yīng)生成白色沉淀碳酸鈣和溶液氫氧化鈉，白色沉淀與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳。（1）固體 X 是 Na2O2；（ 2）反應(yīng)是過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，其化學(xué)方程式是： 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；（ 3）反應(yīng)是碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化碳和水，其離子方程式是CaCO3 2H+2+CO2H2O；+=Ca+（4）根據(jù)圖中信息，圖中溶液的溶質(zhì)是NaOH ，要使其中的Mg 2+全部轉(zhuǎn)化為Mg(OH)

9、 2 沉淀而分離出來，則加入的NaOH 將 Mg 2+轉(zhuǎn)化為沉淀而將Al 3+轉(zhuǎn)化為偏鋁酸鹽，即有關(guān)的方程式是Al322和 Al3的物質(zhì)的量均為 4OH =AlO2 2H2O、 Mg 2OH =Mg(OH)2。 Mg0.10mol ，所以根據(jù)方程式可知，至少消耗NaOH 的物質(zhì)的量是0.10mol 40.10mol 20.60mol ，所以需要2.0mol/LNaOH 溶液的體積是 0.30L 300mL。點睛：該題是中等難度的試題，也是高考中的常見題型。試題綜合性強(qiáng)，考查鈉及其化合物的相互轉(zhuǎn)化的推斷，同時也考查了鎂和鋁的綜合計算，解題的關(guān)鍵是首先根據(jù)電荷守恒得出鋁離子的物質(zhì)的量，然后在明確反

10、應(yīng)的原理的基礎(chǔ)上，直接列式計算即可。4 將一定質(zhì)量的Al 、 Mg混合物加入到足量的鹽酸中，充分反應(yīng)后得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣8.96L ；如果將等質(zhì)量的該混合物加入到足量的NaOH溶液中，充分反應(yīng)后得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣 6.72L （1）當(dāng)混合物與鹽酸反應(yīng)時，轉(zhuǎn)移電子總物質(zhì)的質(zhì)量為_mol；（2）求混合物中Al 質(zhì)量為_gMg的質(zhì)量為 _g【答案】0.8 mol2.4g5.4g【解析】(1)反應(yīng)中生成的氣體都是氫氣，當(dāng)混合物與鹽酸反應(yīng)時生成氫氣的物質(zhì)的量為：=0.4mol，根據(jù)電子守恒可知反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為：0.4mol 2=0.8mol；(2)Al、 Mg都與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，但只有Al

11、與氫氧化鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，又由于等質(zhì)量鋁與鹽酸、氫氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣體積相同，都為6.72 L，則鎂產(chǎn)生的氫氣為：8.96 L-6.72 L=2.24 L，設(shè)Mg 的質(zhì)量為 x， Al的質(zhì)量為 y，Mg+2HCl=MgCl2+H224g22.4Lx2.24 L則： x=2.4 g，2Al+6HCl 2AlCl3+3H2或 2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H254g67.2 L54g67.2 Ly6.72 Ly6.72 L則 y=5.4g ，答：混合物中 Mg 的質(zhì)量為 2.4g，鋁的質(zhì)量為5.4g。點睛：混合物成分分析的綜合計算，本題解題關(guān)鍵是熟悉Mg 與Al的性質(zhì)相似與差

12、異，Al、Mg均能與鹽酸反應(yīng)，而Al與 NaOH溶液反應(yīng)，而 Mg不能與 NaOH溶液反應(yīng)，由此結(jié)合反應(yīng)原理，根據(jù)化學(xué)方程式逐一計算，還可以根據(jù)兩次生成的氣體差就是Mg與稀鹽酸反應(yīng)生成的氫氣進(jìn)行計算。5 鎂是一種銀白色的堿土金屬，鎂元素在地殼中的含量約為2 00%，位居第八位，鎂及其化合物在研究和生產(chǎn)中具有廣泛用途。請回答下列問題：(1)氮化鎂 (Mg 3N2)是由氮和鎂所組成的無機(jī)化合物。在室溫下純凈的氮化鎂為黃綠色的粉末，能與水反應(yīng)，常用作觸媒，實驗室欲用如圖1 所示裝置和藥品制備少量氮化鎂。A 中盛裝的是濃氨水，B 中可盛裝 _，二者混合可制取氨氣。按照氣流的方向從左至右連接裝置： a

13、接 _、_接 _、 _接 _。已知氨氣有還原性，能還原氧化銅，生成物之一是空氣的主要成分，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 _。如果沒有裝有無水氯化鈣的裝置，可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_ 。(2)碳酸鎂可用作耐火材料、鍋爐和管道的保溫材料，以及食品、藥品、化妝品、橡膠、墨水等的添加劑。合成碳酸鎂晶須的步驟如下： 1 1NH4HCO3 溶液。步驟 1：配制 0 5 mol LMgSO4 溶液和 0 5 mol L步驟 2：用量筒量取 500 mL NH4HCO3 溶液于 1 000 mL 四口燒瓶中，開啟攪拌器，溫度控制在 50 。步驟 3：將 250 mL MgSO4 溶液逐滴加入NH4HCO3 溶液中，

14、 1 min 內(nèi)滴加完畢，然后用氨水調(diào)節(jié)溶液 pH 到 9 5。步驟 4：放置1 h 后，過濾，洗滌。步驟 5：在 40的真空干燥箱中干燥10 h，得到碳酸鎂晶須產(chǎn)品 (MgCO3nH2O， n 15)。 1配制 0 5 mol L MgSO4 溶液 500 mL，需要的儀器有托盤天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、量筒、膠頭滴管、 _。步驟 3 中加氨水后反應(yīng)的離子方程式為_。測定合成的MgCO3nH2O 中的 n 值。稱量 1 000 g 碳酸鎂晶須，放入圖2 所示的廣口瓶中，加入適量水，滴入稀硫酸與晶須反應(yīng)，生成的 CO2 被 NaOH 溶液吸收，在室溫下反應(yīng)45 h，后期將溫度升到30 ，最后燒

15、杯中的溶液用已知濃度的鹽酸滴定，測得生成CO2 的總量；重復(fù)上述操作2 次。圖中氣球的作用是 _ 。上述反應(yīng)后期要升溫到30 ，主要目的是 _。若實驗測得 1 000 g 碳酸鎂晶須產(chǎn)生 CO2 的平均物質(zhì)的量為a mol ，則 n 為_(用含 a的表達(dá)式表示 )。稱取 100 g 上述晶須產(chǎn)品進(jìn)行熱重分析，得到的熱重曲線如圖所示，則合成的晶須中n_?！敬鸢浮可一驓溲趸cd ec b f 2NHN2+3H2O+3Cu3+3CuOMg3N2+6H2O3Mg(OH)2+2NH3500 mL 容量瓶 Mg2+HCO3-HCO3-+NH3H2 O+(n-1)H2OMgCO3nH2O +NH4+暫時

16、儲存CO2，有利于 CO2 被 NaOH 溶液吸收，且能保持裝置中壓強(qiáng)相對穩(wěn)定升高溫度氣體的溶解度減小，使溶解在水中的CO2 逸出，便于吸收完1-84a全118a【解析】【詳解】（1） 濃氨水和生石灰或氫氧化鈉固體混合放熱，使一水合氨分解生成氨氣，故答案為 根據(jù)實驗?zāi)康募邦}給裝置可知，按照氣流的方向從左向右連接裝置的順序為:a 接 d， e接 c， b 接 f，故答案為 氨氣有還原性，能還原氧化銅，生成物之一是空氣的主要成分氮?dú)?，則氨氣與氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2NH3+3CuO N2+3H2O+3Cu，故答案為d； e；c； b； f； 氮化鎂能和水發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鎂和氨氣，化學(xué)方程式為

17、： Mg3N2 +6H2O=3Mg(OH)2+2NH3，故答案為 Mg 3N2+6H2O=3Mg(OH)2 +2NH3；（2） 配制0.5 mol L-1 4500 mL 容MgSO 溶液 500 mL，除提供的儀器外，還需要的儀器為量瓶，故答案為500 mL 容量瓶 ； 步驟 3 中加氨水后反應(yīng)生成碳酸鎂結(jié)晶水合物，反應(yīng)的離子方程式為Mg2+HCO3+2+NH3H2O+(n-1)H2O=MgCO3nH2O +NH4 ，故答案為Mg +HCO3 +NH3H2O+(n-1)H2O=MgCO3nH2 O +NH4+； 題圖 2 裝置中氣球可以暫時儲存CO ，有利于 CO 被 NaOH 溶液吸收，且

18、能保持裝置中22壓強(qiáng)相對穩(wěn)定，故答案為暫時儲存CO2，有利于 CO2 被 NaOH 溶液吸收，且能保持裝置中壓強(qiáng)相對穩(wěn)定 ； 題述反應(yīng)后期將溫度升到 30 ，是為了使生成的二氧化碳全部逸出，便于其被氫氧化鈉溶液完全吸收，從而減小測定產(chǎn)生的誤差，故答案為升高溫度氣體的溶解度減小，使溶解在水中的 CO2 逸出，便于吸收完全 ； 若實驗測得 1.000 g 碳酸鎂晶須產(chǎn)生的 CO2的平均物質(zhì)的量為 a mol ，依據(jù)碳元素守恒可知，晶須中碳酸鎂的物質(zhì)的量為a mol ，根據(jù)MgCO3nH2O 中碳酸鎂和結(jié)晶水的物質(zhì)的量之1.000g84ag1.000?g 84ag，得到 n= 184a 184a ，

19、故比為 1 n，得到 1 n=amol 118g18?g?mol 118a18a答案為 184a；18a 由題圖 3 知 400 時剩余質(zhì)量為82.3 g，這是該晶須失去結(jié)晶水后的質(zhì)量，則有18n18n100 =100-82.3 ，解得 n=1，故答案為1。18n84 18n84【點睛】本題以氮化鎂和碳酸鎂的制備為載體，考查對實驗裝置的理解、元素化合物的性質(zhì)、實驗方案的設(shè)計等，解答關(guān)鍵是明確反應(yīng)原理與各裝置作用，掌握常用物質(zhì)分離提純方法，注意對題目信息的應(yīng)用。6 根據(jù)鎂與二氧化碳的反應(yīng)推測，鈉也能在二氧化碳中燃燒，且固體產(chǎn)物可能為碳酸鈉、氧化鈉、碳中的兩種或三種。某興趣小組用如下裝置開展兩個階

20、段的實驗探究。I、引發(fā)CO2 與Na 反應(yīng)。操作步驟為： 按圖連接裝置，檢驗氣密性，并往各裝置中加入試劑； 打開裝置a 上活塞一段時間； 點燃d 處酒精燈，使CO2 與Na 充分反應(yīng)。停止加熱，繼續(xù)通氣體使雙通直管冷卻?；卮鹣铝袉栴}：（ 1）操作 時，裝置 b 中裝入的試劑是 _；（ 2）步驟 時，當(dāng)觀察到 _時，才能進(jìn)入步驟 。：探究反應(yīng)產(chǎn)物及反應(yīng)機(jī)理。取反應(yīng)后雙通管中固體物質(zhì)29 2g 進(jìn)行如下實驗： 仔細(xì)觀察固體，發(fā)現(xiàn)有黑色顆粒； 將固體溶于足量的水并過濾、洗滌，得到1 8 g 濾渣（干燥）； 將濾液加水稀釋配成250mL的溶液； 取少量 的溶液，先加足量BaCl2 溶液，再加酚酞試液，

21、觀察到白色沉淀及溶液變紅； 取 25 0mL 的溶液，用-1鹽酸滴定，消耗鹽酸 2000mL。回答下列問題：3 0mol L（3）反應(yīng)后裝置 d 中的固體物質(zhì)為 _；（4）通過計算分析： 29 2g 殘留固體中，各組分的質(zhì)量各是多少?_；（5）該探究條件下，鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式為_?！敬鸢浮匡柡?NaHCO3溶液e 裝置中產(chǎn)生白色沉淀C、 Na2O、Na2CO3碳的質(zhì)量為1.8g；碳酸鈉的質(zhì)量為21.2g；氧化鈉的質(zhì)量為 6.2g12Na+7CO23C+2Na2O+4Na2CO3【解析】分析：由實驗方案圖可知，a 為二氧化碳發(fā)生裝置， d 為二氧化碳與鈉反應(yīng)裝置，通入d裝置的二氧化碳應(yīng)

22、干燥并需除去二氧化碳中的HCl，因此 b 中應(yīng)用飽和的碳酸氫鈉溶液，c為干燥裝置，吸收水蒸氣。反應(yīng)需要排盡裝置內(nèi)的空氣，當(dāng)e 裝置中產(chǎn)生白色沉淀，說明空氣中的二氧化碳排盡，再加熱d 處的酒精燈發(fā)生反應(yīng)。詳解：（ 1）根據(jù)上述分析，裝置b 是除去二氧化碳?xì)怏w中的HCl，應(yīng)用飽和的碳酸氫鈉溶液， c 為干燥裝置，吸收水蒸氣，故答案為飽和NaHCO3 溶液；（2）根據(jù)上述分析可知，反應(yīng)需要排盡裝置內(nèi)的空氣，當(dāng)e 裝置中產(chǎn)生白色沉淀，說明空氣中的二氧化碳排盡，再加熱d 處的酒精燈發(fā)生反應(yīng)，故答案為e 裝置中產(chǎn)生白色沉淀；（3）步驟將干燥得到1.8g濾渣為不溶物碳；步驟中最終所得固體質(zhì)量為3.94g 為

23、碳酸鋇，說明反應(yīng)生成碳酸鈉，根據(jù)碳元素守恒可知，碳酸鈉的物質(zhì)的量3.94 g= 197g / mol =0.02mol ，故 29.2g 固體物質(zhì)中碳酸鈉的物質(zhì)的量為250mL0.02 mol25mL=0.2mol ，其質(zhì)量 =0.2mol 106g/mol=21.2g，步驟中鹽酸滴定碳酸鈉，消耗鹽酸的物質(zhì)的量為0.02mol 2=0.04mol，實際消耗 HCl 為 3.0mol?L-1 0.020L=0.06mol，大于 0.02mol ，故溶液中含有氫氧化鈉，說明反應(yīng)中有氧化鈉生成，故答案為C、 Na2O、 Na2CO3；（4）根據(jù)（ 3）的分析，碳的質(zhì)量為1.8g；碳酸鈉的質(zhì)量為 21

24、.2g；步驟中鹽酸滴定碳酸鈉，消耗鹽酸的物質(zhì)的量為0.02mol 2=0.04mol，實際消耗 HCl 為 3.0mol?L-1 0.020L=0.06mol，大于 0.02mol ，故溶液中含有氫氧化鈉，說明反應(yīng)中有氧化鈉生成，滴定中氫氧化鈉消耗的HCl 為 0.06mol-0.04mol=0.02mol，根據(jù)鈉離子守恒可知氧化鈉的物質(zhì)的量為 0.02mol =0.01mol ，故 29.2g 固體物質(zhì)中氧化鈉的物質(zhì)的量為2250mL0.01mol0.1mol 62g/mol=6.2g，故答案為碳的質(zhì)量為1.8g；25mL =0.1mol ，其質(zhì)量為碳酸鈉的質(zhì)量為 21.2g；氧化鈉的質(zhì)量為

25、 6.2g；（5）根據(jù)（ 4）中的計算可知產(chǎn)物為C、 Na O 和 Na CO ，三者物質(zhì)的量之比為2231.8g12 g / mol： 0.1mol ： 0.2mol=3 ： 2： 4，故反應(yīng)方程式為：12Na+7CO23C+2Na2O+4Na2CO3，故答案為12Na+7CO23C+2Na2O+4Na2CO3。點睛：本題考查物質(zhì)組成與探究，涉及對實驗方案的理解、實驗基本操作、化學(xué)計算與數(shù)據(jù)處理等，確定生成物的成分以發(fā)生的反應(yīng)是難度，也是易錯點，注意不能直接利用固體物質(zhì)質(zhì)量減去碳與碳酸鈉的質(zhì)量確定氧化鈉的質(zhì)量。7 現(xiàn)擬在實驗室里利用空氣和鎂粉為原料制取少量氮化鎂(Mg3N2)。已知實驗中可能

26、會發(fā)生下列反應(yīng)：2Mg+O22MgO ； 3Mg+N2Mg3 N2；2Mg+CO22MgO+C Mg+H 2OMgO+H2 Mg3N2+6H2 O =3Mg(OH)2+2NH3可供選擇的裝置和藥品如下頁圖所示(鎂粉、還原鐵粉均已干燥，裝置內(nèi)所發(fā)生的反應(yīng)是完全的，整套裝置的末端與干燥管相連)。回答下列問題；(1)在設(shè)計實驗方案時，除裝置不填滿 )A、 E 外，還應(yīng)選擇的裝置(填字母代號)及其目的分別為(可裝置目的_(2)連接并檢查實驗裝置的氣密性。實驗開始時，打開自來水的開關(guān)，將空氣從5 升的儲氣瓶壓入反應(yīng)裝置，則氣流流經(jīng)導(dǎo)管的順序是(填字母代號 )_ ；(3)通氣后，應(yīng)先點燃_處的酒精燈，再點

27、燃_處的酒精燈；如果同時點燃A、 F裝置的酒精燈，對實驗結(jié)果有何影響?_；(4)請設(shè)計一個實驗，驗證產(chǎn)物是MgN ，寫出操作步驟、現(xiàn)象和結(jié)論：_。32【答案】 B 目的是除氣流中的水蒸汽，避免反應(yīng)發(fā)生D目的是除去空氣中的CO2，避免反應(yīng)發(fā)生F目的是除去空氣中的氧氣，避免反應(yīng)發(fā)生j hgdckl(或l k) a b ( b a) F A制得的氮化鎂不純將產(chǎn)物取少量置于試管中，加入適量水，或?qū)櫇竦募t色石蕊試紙置于試管口，如果能夠看到潤濕的紅色石蕊試紙變藍(lán)，則說明產(chǎn)物是氮化鎂，若試紙不變藍(lán)，則不含有Mg3N2【解析】【分析】本題是在實驗室里利用空氣和鎂粉為原料制取少量純凈的氮化鎂，為了保證產(chǎn)品的純

28、度，需要除去空氣中的氧氣、二氧化碳及水氣，分別利用還原鐵粉、氫氧化鈉溶液及濃硫酸完成，產(chǎn)品的檢驗可利用氮化鎂的性質(zhì)來設(shè)計實驗操作。【詳解】(1)根據(jù)題中信息可知 Mg 在空氣中點燃可以和O2、 CO2、 H2O 反應(yīng)，所以鎂和氮?dú)夥磻?yīng)必須將空氣中的 O2、 CO2 、H2O 除去制得干燥純凈的N2，濃硫酸作用是除去水蒸氣，濃氫氧化鈉是除去空氣中二氧化碳，灼熱的鐵粉為了除去空氣中氧氣；所以在設(shè)計實驗方案時，除裝置 A、 E 外，還應(yīng)選擇的裝置B，目的是除氣流中的水蒸汽，避免反應(yīng)發(fā)生；D，目的是除去空氣中的 CO2，避免反應(yīng)發(fā)生； F，目的是除去空氣中的氧氣，避免反應(yīng)發(fā)生；(2)氣體參與的物質(zhì)制備

29、實驗中裝置的連接一般順序是：制備氣體除雜 干燥 制備 尾氣處理；需除去空氣中的O222、 CO 、 H O 制備氮化鎂，濃硫酸 B 的作用是除去水蒸氣，濃氫氧化鈉 D 是除去空氣中二氧化碳，還原鐵粉F 是為了除去空氣中氧氣，所以裝置連接順序是， j h(除二氧化碳 ) gd(除水蒸氣 ) ck(除氧氣 ) l(或 l k) ab或( ba)；(3)通氣后，先排除空氣中的雜質(zhì)，所以應(yīng)該先點燃F，再點燃 F，因為 A 裝置沒有排完空氣前就加熱會讓空氣中的氧氣、CO2、水蒸氣等與鎂反應(yīng)，如果裝置F 中的還原鐵粉沒有達(dá)到反應(yīng)溫度時，氧氣不能除盡，導(dǎo)致氧同鎂反應(yīng)，而使氮化鎂中混入氧化鎂；(4)依據(jù)氮化鎂

30、和水反應(yīng)生成氨氣，方程式為Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3，將產(chǎn)物取少量置于試管中，加入適量水，將潤濕的紅色石蕊試紙置于試管口，如果能夠看到潤濕的紅色石蕊試紙變藍(lán)，則說明產(chǎn)物是氮化鎂。8 將一定質(zhì)量的MgAl 合金投入100mL 一定物質(zhì)的量濃度的某HCl 溶液中，充分反應(yīng)。向反應(yīng)后的溶液中逐滴加入一定物質(zhì)的量濃度的NaOH 溶液，生成沉淀的質(zhì)量與所加NaOH 溶液的體積關(guān)系如圖所示?；卮鹣铝袉栴}。（ 1）原 Mg-Al 合金的質(zhì)量是 _，合金中 Mg 與 Al 的物質(zhì)的量之比是 _；（ 2）所加 NaOH 溶液的物質(zhì)的量濃度是 _ ；（3）原 HCl 溶液的物質(zhì)的量濃度是_

31、。-1（4）向含有 0.1molNH 4Al(SO4)2 的溶液中逐滴加入 5 mol LNaOH 溶液，開始發(fā)現(xiàn)熔液中出現(xiàn)白色沉淀并逐漸增多；一段時間后有刺激性氣味的氣體(NH3)逸出；最后白色沉淀逐漸減少并最終消失。請在下圖中畫出生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH 溶液體積的關(guān)系示意圖。 _【答案】5.1 g 11-1- 16 mol L5 mol L【解析】分析圖象可知， MgAl合金與 HCl 反應(yīng)時，鹽酸過量，圖象中各線段對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)如下： OA 段： H OH 2段： Mg2 2OH 23 =H O，AB=Mg(OH)和 Al2H2O。據(jù)此解析如下：3OH =Al(OH) 3 ，

32、BC 段： Al(OH) 3 OH=AlO 2 (1) B 點對應(yīng)的沉淀為 Al(OH)3和 Mg (OH) ，其總質(zhì)量為13.6g，C 點對應(yīng)的沉淀為Mg2(OH) 2，其質(zhì)量為 5.8g，所以 nMg (OH) 2= n(Mg )=0.1mol ，即金屬鎂的質(zhì)量為 2.4g；則13.6g5.8gn(Al )=nAl(OH) 3=0.1mol ，則金屬鋁的質(zhì)量為2.7g，所以合金中Mg 與 Al78g / mol的物質(zhì)的量之比為11，合金的總質(zhì)量為5.1g 。(2) 由 (1) 的分析可知nAl(OH)3 =0.1mol，則反應(yīng)中溶解Al(OH) 3 沉淀需要n(NaOH)=0.1mol ，

33、BC 段加入氫氧化鈉溶液的體積為0.1mol= 5mol/L 。20mL ，所以 c(NaOH)=0.02 L(3) 當(dāng)加入 NaOH 溶液的體積為120mL 時，即 B 點的溶液中溶質(zhì)只有NaCl，根據(jù)其組成比即)，可得 n(NaOH)=n(HCl)=0.12Lmol/L=05.60mol ，所以 c(HCl)=0.6moln(Na+)=n(Cl0.1L=6mol/L 。+Al(OH) 3(4) 據(jù)題意，加入NaOH溶液時，先與 Al3反應(yīng)，再與4溶解，反應(yīng)的NH 反應(yīng)，最后離子方程式依次為Al3 3OH 34+ OH323=Al(OH)， NH=NH +H O， Al(OH) OH=AlO

34、2H2442的物質(zhì)的量為 0.1mol和c()= 5mol/L，求出反應(yīng)中2O，由 NHAl(SO)NaOH生成 nAl(OH) 3 =0.1mol ，消耗 V(NaOH)=60mL，反應(yīng) 消耗 V(NaOH)=20mL，反應(yīng)消耗V(NaOH)=20mL，由此可畫出圖象如答案所示。點睛：利用圖象的 BC 段求出氫氧化鈉溶液的濃度是解答本題的關(guān)鍵；利用B 點溶液中溶質(zhì)的組成比求出鹽酸的濃度是解題的技巧。9 鎂及其化合物在現(xiàn)代工業(yè)、國防建設(shè)中有著廣泛的應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}：（ 1）單質(zhì)鎂在空氣中燃燒的主要產(chǎn)物是白色的 _，還生成少量的 _（填化學(xué)式）。（2） CH3 MgCl 是一種重要的有機(jī)合成劑

35、，其中鎂的化合價為_， CH3 MgCl 水解時除生成甲烷外，還生成一種堿和一種鹽。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_ 。（3） Mg(OH) 2 是常用的阻燃材料。以白云石（CaCO3、 MgCO3，不考慮雜質(zhì)）為原料制備Mg(OH)2 和 CaCO3 工藝流程如下：溶解度： Ca(OH)2 _ （填 “ 或”“ 8.7 g15 g【解析】試題分析 ：（ 1）鎂既能在氧氣中燃燒又能在氮?dú)庵腥紵鯕獾难趸员鹊獨(dú)鈴?qiáng)，所以單質(zhì)鎂在空氣中燃燒的主要產(chǎn)物是白色的 MgO，還生成少量的 Mg3N2。（2） CH3MgCl 是一種重要的有機(jī)合成劑，其中鎂的化合價為3水解時除生成+2， CH MgCl甲烷外，還

36、生成一種堿和一種鹽，則該堿一定是氫氧化鎂，該鹽一定是氯化鎂，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2CH3MgCl+2H2422O=2CH +MgCl +Mg(OH) 。（3）氫氧化鈣微溶于水，氫氧化鎂難溶于水，所以溶解度：Ca(OH)2 Mg(OH)2?！办褵?”時稱取 27.6 g 白云石，高溫加熱到質(zhì)量不再變化，收集到的CO2 為 6.72 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下 )，則 CO2的物質(zhì)的量為0.3mol 。由碳元素守恒可得，n(CaCO )+n(MgCO )=0.3mol ， 100g/moln(CaCO )+84 g/moln(MgCO )=27.6g，解之得3333n(CaCO3) =0.15mol ， n

37、(MgCO3)=0.15mol ，若工藝中不考慮Ca、 Mg 損失，則 Mg( OH)2 的質(zhì)量為 58g/mol0.15mol=8.7 g、 CaCO3的質(zhì)量為 100g/mol0.15mol=15 g 。點睛 ：混合物的計算通?？梢杂檬睾惴焖倭蟹匠探M求解。常見的守恒關(guān)系有質(zhì)量守恒、電子轉(zhuǎn)移守恒、電荷守恒、元素（原子或離子）守恒等等。利用守恒關(guān)系可以把題中的相關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為方程式，聯(lián)立成方程組，即可解題。10 實驗室探究金屬M(fèi)g在 NOx中的燃燒產(chǎn)物。回答下列問題：(1) 推測金屬 Mg在 NOx中的燃燒產(chǎn)物為 MgO、 N2 和 Mg3N2，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為_ 。(2) 設(shè)計下列裝置完成反應(yīng)且驗證產(chǎn)物中有N2( 夾持裝置已略去，部分裝置可重復(fù)使用) 。選擇上圖中的裝置，按氣流方向?qū)⑵溥B接，用接口字母表示的順序為_。安裝儀器后，首先檢查裝置的氣密性，然后進(jìn)行的操作是_。裝置 A 中儀器名稱為 _ ，反應(yīng)的化學(xué)方