2020-2021全国各地高考化学分类：镁及其化合物推断题综合题汇编含答案

2020-2021全国各地高考化学分类：镁及其化合物推断题综合题汇编含答案
一、镁及其化合物
1．下图中A-J分别代表相关反应的一种物质。

已知A分解得到等物质的量的B、C、D，图中有部分生成物未标出。

请填写以下空白：
（1）A的化学式为______________，B的电子式为_________________。

（2）写出下列反应②的化学方程式：___________________。

（3）写出反应③的离子方程式：_________________。

（4）写出J与F反应的化学方程式：______________。

（5）在反应④中，当生成标准状况下2.24L G时，转移电子的物质的量为_______mol。

【答案】 NH4HCO3 4NH3+5O24NO+6H2O NH4++HCO3-+2OH-NH3↑+CO32-+2H2O C+HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O 0.2
【解析】A受热能分解，分解得到等物质的量的B、C、D，且A与碱反应生成D，则A为酸式盐或铵盐，C能和过氧化钠反应，则C为水或二氧化碳，镁条能在B中燃烧，则B为二氧化碳或氧气，因为A受热分解生成B、C、D，则B为二氧化碳，C为水，水和过氧化钠反应生成NaOH和O2，D能在催化剂条件下反应生成H，则D是NH3，G是O2，H是NO，I是NO2，J是HNO3，镁和二氧化碳反应生成氧化镁和碳，C和浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，则E是MgO，F是C，通过以上分析知，A为NH4HCO3，
(1)根据上面的分析可知，A为NH4HCO3，B为CO2，其电子式为；
(2)反应②为在催化剂、加热条件下，氨气被氧化生成一氧化氮和水，反应方程式为：
4NH3+5O24NO+6H2O；
(3)在加热条件下，碳酸氢铵和氢氧化钠反应的离子方程式为：NH4++HCO3-+2OH-
NH3↑+CO32-+2H2O；
(4)在加热条件下，碳和浓硝酸发生氧化还原反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，反应方程
式为：C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O；
(5)水和过氧化钠反应生成氢氧化钠和氧气，反应方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，当
生成标况下2.24L 氧气时转移电子的物质的量=
2.24
22.4/mol
L
L
=0.2mol。

解：无机推断题的一般解题思路：①审清题意，从题干迅速浏览、整体扫描、产生印象，尽量在框图中把相关信息表示出来，明确求解要求；②找“题眼”即找到解题的突破口，此步非常关键；③从题眼出发，联系新信息及所学的旧知识，依物质的特性或转移特征来确定“突破口”，大胆猜测，顺藤摸瓜，进行综合分析、推理，初步得出结论；④验证确认将结果放入原题检验，完全符合才算正确；④按题目的要求写出答案。

2．已知A为单质，B、C、D、E为化合物，它们之间存在如下转化关系：
（1）若A为非金属单质，B为镁条在空气中燃烧的产物之一，其与水反应可生成气体C，D为无色气体，在空气中可变成红棕色，C与HCl气体反应生成E时产生大量白烟，则B 的化学式为，由C转化为D的化学方程式为，上述反应中属于氧化还原反应的有。

（2）若A为生活中常见的金属单质，B为A与盐酸反应的产物，C可通过单质间的化合反应制得，加热蒸干并灼烧C的溶液可得到红棕色的D，将C滴入沸水中可得E的胶体，则由B转化为C的离子方程式为，加热蒸干并灼烧C的溶液可得D的原因是。

【答案】（1）Mg3N24NH3+ 5O2 4NO +6H2O ①②③⑤
（2）2Fe2++Cl2= 2Fe3++2Cl-
FeCl3水解吸热，且水解产物HCl易挥发，从而彻底水解生成Fe(OH)3，灼烧时分解生成
Fe2O3。

【解析】
试题分析：（1）镁条在空气中燃烧的主要产物有氧化镁和氮化镁，因B可与水反应生成气体C，所以A为N2，B为Mg3N2，C为NH3，D在空气中由无色变红棕色，故D为NO，NH3与HCl气体反应生成NH4Cl时产生大量白烟，所以E为NH4Cl。

根据反应过程中是否存在元素化合价变化，可判断出氧化还原反应有①②③⑤。

（2）由C可通过单质间的化合反应制得，加热蒸干并灼烧C的溶液可得到红棕色的D，且B为A与盐酸反应的产物，可判断A为Fe，B为FeCl2，C为FeCl3，D为Fe2O3，E为
Fe(OH)3。

考点：元素化合物
3．有关物质的转化关系如下图所示（部分物质和条件已略去）。

A是金属单质，D是非金属单质，B、F是气体且B无色无味，G是最常见的无色液体。

请回答下列问题：
(1)C的化学式为：______________。

(2)B的电子式为：______________。

(3)写出③的离子方程式：__________________。

(4)写出②的化学方程式，并用“单线桥”标出电子转移的方向和数目________________。

【答案】MgO H2O+3NO2=== 2H++2NO3-
+NO
【解析】
A是金属单质在无色气体B中燃烧生成非金属单质D，则A是Mg、B是CO2、C是MgO、D是C；碳可以和浓硫酸、浓硝酸在加热条件下反应生成CO2，结合F与水化合能生成E，可知E为浓硝酸，F为NO2；
(1)C的化学式为MgO；
(2)CO2是共价化合物，其的子式为；
(3)NO2溶解于水生成硝酸和NO的离子方程式为H2O+3NO2=== 2H++2NO3-+NO；
(4)碳与浓硝酸反应生成CO2的反应是氧化还原反应，其反应化学方程式及电子转移的方向和数目为。

点睛：此类题的解答一般有以下步骤：思维起点的选择：思维起点是指开始时的思维指向、思维对象或思维角度，推断题中的思维起点应是最具特征的某个条件（包括文字叙述或某个变化过程）；思维过程的展开：解题者在确定思维起点的基础上，利用题目所给信息，结合已有的化学知识和解题经验，不断地缩小问题状态与目标状态的距离；思维过程的检验：将上述思维过程的结果代入题中，检查一下是否符合题中条件；金属在无色气体中燃烧生成非金属单质这一特殊反应现象，及时与Mg在二氧化碳中燃烧建立联系，展开思维的空间，寻找目标答案。

4．A、B、C、D、E、X 都是短周期元素组成的常见无机物
根据上框图关系,完成下列问题:
（1）A可作漂白剂，X是含有某种阳离子（此阳离子具有净水作用）的溶液，且
M(A)=M(D)，则A与H2O反应的化学方程式为___________，C转化成D的离子方程式为
___________
（2）A的某种合金可作原子反应堆的导热剂，X是非极性分子的化合物，则A与H2O反应的离子方程式为________________，C转化成D的化学方程式为______________
（3）A是单质，X是Na2CO3溶液，E可用消毒剂，则A与H2O反应的离子方程式为
_______________，
（4）A是单质，X是单质（它的同素异形体是原子晶体），则E与SiO2反应的化学方程式为________________
（5）A是化合物，X是O2，C转化成D还需要催化剂，E具有两性，则A与H2O反应的化学方程式为_____________
（6）A是化合物（Mr(A)=100），X是O2，B转化成C还需要催化剂，E是中强碱，则A
与H2O反应的化学方程式为___________
【答案】2Na2O2+ 2H2O =4NaOH + O2↑ 3AlO2－+ Al3+ + 6H2O = 4Al(OH)3↓ 2Na + 2H2O =
2Na++ 2OH－+H2↑ Na2CO3 + CO2 + H2O = 2NaHCO3 Cl2 + H2O =H＋+Cl－+ HCl SiO2 +
4HF=SiF4↑+ 2H2O Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3+ 3H2S↑ Mg3N2 + 6H2O = 3Mg(OH)2+ 2NH3↑
【解析】
【分析】
A和水反应生成两种物质，B和X反应生成C，C再与X反应生成D，可推测可能是连续两次氧化，或者与量有关的反应。

【详解】
(1)A可以做漂白剂，在短周期中有Na2O2、NaClO，SO2等，但是能够与水反应生成两种物质的有Na2O2，X含有的某种阳离子具有净水作用，在短周期中为Al3＋。

则整个过程为
Na2O2与水反应生成NaOH和O2，NaOH与含有Al3＋的盐的反应，生成NaAlO2，AlO2－和Al3＋反应生成Al(OH)3。

氢氧化铝和过氧化钠的相对式量相同。

则Na2O2与水的方程式为
2Na2O2＋ 2H2O =4NaOH + O2↑；AlO2－与Al3＋转化为Al(OH)3的反应为双水解的反应，离子方程式为3AlO2－+ Al3＋ + 6H2O = 4Al(OH)3↓；
(2)Na－K合金常做原子反应堆的导热剂，A属于短周期元素构成的物质，A为Na，B为NaOH，E为H2。

B为非极性气体，但是可以与NaOH反应，X为CO2，少量的CO2生成
Na2CO3，CO2过量生成NaHCO3，则Na与水反应的离子方程式为2Na + 2H2O = 2Na++2OH－＋H2↑；Na2CO3转化为NaHCO3的反应方程式为Na2CO3 + CO2 + H2O = 2NaHCO3；
(3)A是单质，E可用作消毒剂，在短周期中有NaClO。

则A为Cl2，B为HCl，HCl与Na2CO3生成CO2，CO2与Na2CO3反应生成NaHCO3。

则Cl2与水的反应的离子方程式为Cl2 + H2O =H ＋+Cl－+ HCl；
(4) X是单质（它的同素异形体是原子晶体），X可以是C或者Si，但是高中阶段没有学过一种物质可以与Si连续反应两次，所以X是C，C与O2反应生成CO2，CO2与C反应生成CO。

B为O2，一种单质与H2O反应得到O2，则A为F2，E为HF，其与SiO2反应的方程式为SiO2 + 4HF=SiF4↑+ 2H2O；
(5)E具有两性，E可能为Al(OH)3或者Al2O3。

X是O2，C转化成D还需要催化剂，连续两次氧化，需要用到催化剂，在短周期中可能是SO2与O2，或者是NH3与O2，但是C若为
NH3，无法得知物质B。

C为SO2，B为H2S，A与水反应生成H2S和Al(OH)3，为Al2S3的水解反应，方程式为Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3+ 3H2S↑；
(6)短周期中的中强碱，为Mg(OH)2，B转化为C需要催化剂，则B为NH3，A为水反应得到Mg(OH)2和NH3，A为Mg3N2，化学方程式为Mg3N2 + 6H2O = 3Mg(OH)2+ 2 NH3↑。

5．由短周期元素组成的A、B、C、D、E、F六种微粒，其中只有C、D是分子，其余四种均为阳离子或阴离子，且每个微粒中都含有10个电子。

已知A、E是由非金属元素组成的阳离子，六种微粒间有下列关系：
①A＋+B-C+D， B-+E＋=2D；
②通常情况下，C是一种无色刺激性气味的气体，且可使湿润的红色石蕊试纸变蓝；
③向含F离子的溶液中加入C的水溶液，可生成白色沉淀W，C溶液过量沉淀也不消失。

再加入含大量B离子或大量E离子的溶液时，沉淀W在其中一种情况下溶解，另一种情况下不溶解。

请回答下列问题：
(1)微粒A的名称及化学式分别为_____________、_________________。

(2)C的水溶液中存在的分子总数至少有___________种。

(3)写出微粒F与过量C的水溶液反应的离子方程式：__________________________。

(4)向含有0.1mol F离子的50mL溶液中，加入含1.5mol/L B离子的200mL强碱溶液，结果有白色沉淀产生，再向该混合物中加入含1mol/L E离子的强酸溶液，若要使沉淀恰好溶解，则最后加入的溶液的体积至少为___________mL。

【答案】铵(根)离子 NH4＋ 3 Mg2＋+2NH3·H2O=Mg(OH)2↓+2NH4＋ 300
【解析】
【分析】
由短周期元素组成的A、B、C、D、E、F六种微粒，其中只有C、D是分子，其余四种是离子，为阳离子或阴离子，且每个微粒中都含有10个电子，已知A、E是由非金属元素组成的阳离子，根据②通常状况下C的聚集状态为气态，且可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则C是氨气；
①A、B两种离子在加热条件下可生成C、D两种分子，A是10电子的阳离子，能生成氨气，则A是铵根离子，B是氢氧根离子，D是水；
③1molB离子与1molE离子作用可生成2mol D分子，则E是水合氢离子；
④向含F 离子的溶液中加入氨气的溶液，可生成白色沉淀W ，C 溶液过量沉淀也不消失，但再加入含大量B 离子或大量E 离子的溶液，沉淀W 在其中一种情况下溶解，另一种情况下不溶解，沉淀W 是氢氧化镁。

【详解】
根据上述分析可知：A 是铵根离子NH 4+，B 是氢氧根离子OH -，C 是氨气NH 3，D 是水H 2O ，E 是 H 3O +，F 是Mg 2+，沉淀W 是Mg(OH)2。

(1)通过以上分析知，A 的名称是铵根离子，化学式为：NH 4+；
(2)C 是NH 3，当氨气溶于水后，大部分NH 3与水反应产生NH 3·H 2O ，产生的NH 3·H 2O 有少部
分发生电离产生NH 4+和OH -，所以氨气的水溶液中至少存在的分子有H 2O 、NH 3、NH 3·
H 2O 三种分子；
(3)微粒F 是Mg 2+，Mg 2+与过量NH 3在水溶液反应，产生Mg(OH)2沉淀和NH 4+，反应的离子
方程式为：Mg 2＋+2NH 3·
H 2O=Mg(OH)2↓+2NH 4＋； (4)n(Mg 2+)=0.1mol ，n(OH -)=c·V=1.5mol/L×0.2L=0.3mol ，根据方程式Mg 2++2OH -=Mg(OH)2↓中二者反应的物质的量关系可知OH -过量，反应后产生0.1mol Mg(OH)2，同时有剩余OH -物质的量是0.1mol ，再向该混合物中加入含1mol/L E 离子的强酸溶液，若要使沉淀恰好溶解，首先发生反应OH -+H 3O +=2H 2O ，然后发生反应：Mg(OH)2↓+2 H 3O +=4H 2O+Mg 2+，则反应消耗H 3O +的物质的量为0.1mol+0.1mol×2=0.3mol ，由于1mol/L E 离子的强酸溶液，因此需要H 3O +的体积V(H 3O +)=0.3mol÷1mol/L=0.3L=300mL 。

6．X 、Y 、Z 、W 是常见的几种元素，其相关信息如表：
（1）元素X 在海水中含量非常高，海水中含X 元素的主要化合物是_____，工业上制取X 单质的化学方程式为_______。

（2）设计实验证明某水溶液中存在Y 单质____。

（3）W 与空气中含量最高的气体反应的产物化学式为_____。

【答案】NaCl 2222NaCl+2H O Cl +H +2NaOH =↑↑电解
取少量待测液于试管中，滴加几滴淀粉溶液，若溶液变蓝，则该溶液中含有I 2 Mg 3N 2
【解析】
【分析】
X 、Y 、Z 、W 是常见的几种元素，X 的原子核外有3个电子层，最外层比次外层少1个电子，可知最外层电子数为7，X 为Cl ；食盐中添加少量的一种化合物预防Y 元素确实，Y 为
I ；Z 与钾的一种合金可用于快中子反应堆作热交换剂，Z 为Na ；W 的一种核素质量数为24，中子数为12，W 为Mg ，以此解答。

【详解】
由上述分析可知，X 为Cl 、Y 为I 、Z 为Na 、W 为Mg ，
（1）元素X 在海水中含量非常高，海水中含X 元素的主要化合物是NaCl ；工业上制取Cl 2的化学方程式为：2222NaCl+2H O Cl +H +2NaOH =↑↑电解
，
故答案为：NaCl ；2222NaCl+2H O Cl +H +2NaOH =↑↑电解；
（2）设计实验证明某水溶液中存在I 2的方法为：取少量待测液于试管中，滴加几滴淀粉溶液，若溶液变蓝，则该溶液中含有I 2，
故答案为：取少量待测液于试管中，滴加几滴淀粉溶液，若溶液变蓝，则该溶液中含有I 2；
（3）空气中含量最高的气体为氮气，则Mg 与氮气反应的产物化学式为Mg 3N 2， 故答案为：Mg 3N 2。

7．把一小块镁铝合金溶于100mL 盐酸中，然后向其中滴入1 mol·
L -1NaOH 溶液，生成沉淀的质量和加入NaOH 溶液的体积如下图所示。

①写出OA 段的离子反应方程式________
②写出BC 段的化学方程式________
③合金中镁的质量__________g 。

④盐酸的物质的量浓度___________mol·
L -1。

【答案】H + + OH - = H 2O Al(OH)3+ NaOH= NaAlO 2+2H 2O 0.12 0.5
【解析】
【详解】
①由图可知，从开始至加入NaOH 溶液10mL ，没有沉淀生成，说明原溶液中盐酸溶解Mg 、Al 后盐酸有剩余，此时发生的反应为：HCl+NaOH=NaCl+H2O ，则OA 段的离子反应方程式为H ++OH -=H 2O ；
②继续滴加NaOH 溶液，到氢氧化钠溶液为50mL 时，沉淀量最大，此时为Mg(OH)2和Al(OH)3，溶液为氯化钠溶液．再继续滴加NaOH 溶液，氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水，则BC 段的化学方程式为Al(OH)3+ NaOH= NaAlO 2+2H 2O ；
③由图可知，从加入10mL 氢氧化钠溶液开始产生沉淀，加入氢氧化钠溶液为50mL 时，沉淀量最大，此时为Mg(OH)2和Al(OH)3，该阶段消耗氢氧化钠40mL ，由氢氧根守恒可知
3n[Al(OH)3]+2n[Mg(OH)2]=n（NaOH）=（0.06L-0.02L）×1mol/L=0.04mol．从加入氢氧化钠溶液50mL～60mL溶解氢氧化铝，该阶段发生反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，所以
n[Al(OH)3]=（0.06-0.05）L×1mol/L=0.01mol，3×0.01mol+2n[Mg(OH)2]=0.04mol,解得
n[Mg(OH)2]=0.005mol，由原子守恒n（Mg）=n[Mg(OH)2]=0.005mol，m（Al）
=0.01mol×27g•mol-1=0.27g，m（Mg）=0.005mol×24g•mol-1=0.12g，故答案为：合金中镁的质量为0.12g；
④加入氢氧化钠溶液为50mL时，沉淀量最大，此时为Mg(OH)2和Al(OH)3，溶液为氯化钠溶液，根据钠原子守恒，此时溶液中n（NaCl）=n（NaOH）=0.05L×1mol/L=0.05mol，根据氯原子守恒n（HCl）=0.05mol，盐酸的物质的量浓度为0.05/0.1=0.5mol/L，故答案为：该盐酸的浓度为0.5mol/L。

8．将一定质量的Al、Mg混合物加入到足量的盐酸中，充分反应后得到标准状况下的氢气8.96L；如果将等质量的该混合物加入到足量的NaOH溶液中，充分反应后得到标准状况下的氢气6.72L．
（1）当混合物与盐酸反应时，转移电子总物质的质量为______mol；
（2）求混合物中Al质量为__________g Mg的质量为_________g
【答案】0.8 mol2.4g5.4g
【解析】
(1)反应中生成的气体都是氢气，当混合物与盐酸反应时生成氢气的物质的量为：
=0.4mol，根据电子守恒可知反应转移电子的物质的量为：0.4mol×2=0.8mol；(2)Al、Mg都与盐酸反应产生氢气，但只有Al与氢氧化钠溶液反应产生氢气，又由于等质量铝与盐酸、氢氧化钠反应产生的氢气体积相同，都为6.72 L，则镁产生的氢气为：8.96 L-6.72 L=2.24 L，
设Mg的质量为x，Al的质量为y，
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
24g 22.4L
x 2.24 L
则：x=2.4 g，
2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑或2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2
54g 67.2 L 54g 67.2 L
y 6.72 L y 6.72 L
则y=5.4g，
答：混合物中Mg的质量为2.4g，铝的质量为5.4g。

点睛：混合物成分分析的综合计算，本题解题关键是熟悉Mg与Al的性质相似与差异，Al、Mg均能与盐酸反应，而Al与NaOH溶液反应，而Mg不能与NaOH溶液反应，由此结合反应原理，根据化学方程式逐一计算，还可以根据两次生成的气体差就是Mg与稀盐酸反应生成的氢气进行计算。

9．镁是一种银白色的碱土金属，镁元素在地壳中的含量约为2．00%，位居第八位，镁及
其化合物在研究和生产中具有广泛用途。

请回答下列问题：
(1)氮化镁(Mg3N2)是由氮和镁所组成的无机化合物。

在室温下纯净的氮化镁为黄绿色的粉末，能与水反应，常用作触媒，实验室欲用如图1所示装置和药品制备少量氮化镁。

①A中盛装的是浓氨水，B中可盛装___，二者混合可制取氨气。

②按照气流的方向从左至右连接装置：a接___、___接___、___接___。

③已知氨气有还原性，能还原氧化铜，生成物之一是空气的主要成分，该反应的化学方程式为____________________。

④如果没有装有无水氯化钙的装置，可能发生反应的化学方程式为
____________________。

(2)碳酸镁可用作耐火材料、锅炉和管道的保温材料，以及食品、药品、化妆品、橡胶、墨水等的添加剂。

合成碳酸镁晶须的步骤如下：
步骤1：配制0．5 mol·L－1 MgSO4溶液和0．5 mol·L－1 NH4HCO3溶液。

步骤2：用量筒量取500 mL NH4HCO3溶液于1 000 mL四口烧瓶中，开启搅拌器，温度控制在50 ℃。

步骤3：将250 mL MgSO4溶液逐滴加入NH4HCO3溶液中，1 min内滴加完毕，然后用氨水调节溶液pH到9．5。

步骤4：放置1 h后，过滤，洗涤。

步骤5：在40 ℃的真空干燥箱中干燥10 h，得到碳酸镁晶须产品(MgCO3·n H2O，n＝1~5)。

①配制0．5 mol·L－1 MgSO4溶液500 mL，需要的仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、_____。

②步骤3中加氨水后反应的离子方程式为______________。

测定合成的MgCO3·n H2O中的n值。

称量1．000 g碳酸镁晶须，放入图2所示的广口瓶中，加入适量水，滴入稀硫酸与晶须反应，生成的CO2被NaOH溶液吸收，在室温下反应4~5 h，后期将温度升到30 ℃，最后烧杯中的溶液用已知浓度的盐酸滴定，测得生成CO2的总量；重复上述操作2次。

③图中气球的作用是__________________。

④上述反应后期要升温到30 ℃，主要目的是________________。

⑤若实验测得1．000 g碳酸镁晶须产生CO2的平均物质的量为a mol，则n为___(用含a 的表达式表示)。

⑥称取100 g上述晶须产品进行热重分析，得到的热重曲线如图所示，则合成的晶须中
n ＝______。

【答案】生石灰或氢氧化钠 d e c b f 2NH 3+3CuO
N 2+3H 2O+3Cu Mg 3N 2+6H 2O
3Mg(OH)2+2NH 3↑ 500 mL 容量瓶 Mg 2++HCO3-HCO 3-+NH 3·H 2O+(n -1)H 2O MgCO 3·n H 2O↓+NH 4+ 暂时储存CO 2，有利于CO 2被NaOH 溶液吸收，且能保持装置中压强相对稳定 升高温度气体的溶解度减小，使溶解在水中的CO 2逸出，便于吸收完
全 1-84a 18a
1 【解析】
【详解】 （1）①浓氨水和生石灰或氢氧化钠固体混合放热，使一水合氨分解生成氨气，故答案为 ②根据实验目的及题给装置可知，按照气流的方向从左向右连接装置的顺序为:a 接d ，e 接c ，b 接f ，故答案为
③氨气有还原性，能还原氧化铜，生成物之一是空气的主要成分氮气，则氨气与氧化铜反应的化学方程式为:2NH 3+3CuO N 2+3H 2O+3Cu ，故答案为d ；e ；c ；b ；f ；
④氮化镁能和水发生反应生成氢氧化镁和氨气，化学方程式为：Mg 3N 2+6H 2O=3Mg(OH)2 +2NH 3↑，故答案为Mg 3N 2+6H 2O=3Mg(OH)2+2NH 3↑；
（2）①配制0.5 mol·L -1 MgSO 4溶液500 mL ，除提供的仪器外，还需要的仪器为500 mL 容量瓶，故答案为500 mL 容量瓶；
②步骤3中加氨水后反应生成碳酸镁结晶水合物，反应的离子方程式为Mg 2++HCO 3—+NH 3·H 2O+(n -1)H 2O=MgCO 3·n H 2O↓+NH 4+，故答案为Mg 2++HCO 3—+NH 3·H 2O+(n -1)H 2O= MgCO 3·n H 2O↓+NH 4+；
③题图2装置中气球可以暂时储存CO 2，有利于CO 2被NaOH 溶液吸收，且能保持装置中压强相对稳定，故答案为暂时储存CO 2，有利于CO 2被NaOH 溶液吸收，且能保持装置中压强相对稳定；
④题述反应后期将温度升到30 ℃，是为了使生成的二氧化碳全部逸出，便于其被氢氧化钠溶液完全吸收，从而减小测定产生的误差，故答案为升高温度气体的溶解度减小，使溶解在水中的CO 2逸出，便于吸收完全；
⑤若实验测得1.000 g 碳酸镁晶须产生的CO 2的平均物质的量为a mol ，依据碳元素守恒可
知，晶须中碳酸镁的物质的量为a mol ，根据MgCO 3·
n H 2O 中碳酸镁和结晶水的物质的量之比为1∶n ，得到1∶n =a ∶11.000g 84g 18g mol a --⋅11.000?g 84g 18?g?mol a --，得到n =18418a a -18418a a
-，故答案为18418a a
-； ⑥由题图3知400 ℃时剩余质量为82.3 g ，这是该晶须失去结晶水后的质量，则有
100×
181884n n +181884
n n +=100-82.3，解得n =1，故答案为1。

【点睛】 本题以氮化镁和碳酸镁的制备为载体，考查对实验装置的理解、元素化合物的性质、实验方案的设计等，解答关键是明确反应原理与各装置作用，掌握常用物质分离提纯方法，注
意对题目信息的应用。

10．现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁(Mg3N2)。

已知实验中可能会发生下列反应：①2Mg+O 22MgO；②3Mg+N2Mg3N2；
③2Mg+CO22MgO+C ④Mg+H2O MgO+H2↑ ⑤Mg3N2+6H2O =3Mg(OH)2+2NH3↑
可供选择的装置和药品如下页图所示(镁粉、还原铁粉均已干燥，装置内所发生的反应是完全的，整套装置的末端与干燥管相连)。

回答下列问题；
(1)在设计实验方案时，除装置A、E外，还应选择的装置(填字母代号)及其目的分别为(可不填满)
装置目的
______________
______________
______________
(2)连接并检查实验装置的气密性。

实验开始时，打开自来水的开关，将空气从5升的储气瓶压入反应装置，则气流流经导管的顺序是(填字母代号)_______________________；(3)通气后，应先点燃_______处的酒精灯，再点燃_______处的酒精灯；如果同时点燃A、F 装置的酒精灯，对实验结果有何影响?_________________________；
(4)请设计一个实验，验证产物是Mg3N2，写出操作步骤、现象和结论：_____________。

【答案】B 目的是除气流中的水蒸汽，避免反应④发生 D 目的是除去空气中的CO2，避免反应③发生 F 目的是除去空气中的氧气，避免反应①发生j→h→g→d→c→k→l(或l→k)→a→b (或b→a) F A 制得的氮化镁不纯将产物取少量置于试管中，加入适量水，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口，如果能够看到润湿的红色石蕊试纸变蓝，则说明产物是氮化镁，若试纸不变蓝，则不含有Mg3N2
【解析】
【分析】
本题是在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量纯净的氮化镁，为了保证产品的纯度，需要除去空气中的氧气、二氧化碳及水气，分别利用还原铁粉、氢氧化钠溶液及浓硫酸完成，产品的检验可利用氮化镁的性质⑤来设计实验操作。

【详解】
(1)根据题中信息可知Mg在空气中点燃可以和O2、CO2、H2O反应，所以镁和氮气反应必须将空气中的O2、CO2、H2O除去制得干燥纯净的N2，浓硫酸作用是除去水蒸气，浓氢氧化钠是除去空气中二氧化碳，灼热的铁粉为了除去空气中氧气；所以在设计实验方案时，除装置A、E外，还应选择的装置B，目的是除气流中的水蒸汽，避免反应④发生；D，目的是除去空气中的CO2，避免反应③发生；F，目的是除去空气中的氧气，避免反应①发生；
(2)气体参与的物质制备实验中装置的连接一般顺序是：制备气体→除杂→干燥→制备→尾气处理；需除去空气中的O2、CO2、H2O制备氮化镁，浓硫酸B的作用是除去水蒸气，浓氢氧化钠D是除去空气中二氧化碳，还原铁粉F是为了除去空气中氧气，所以装置连接顺序是，j→h(除二氧化碳)→g→d(除水蒸气)→c→k(除氧气)→l(或l→k)→a→b (或b→a)；
(3)通气后，先排除空气中的杂质，所以应该先点燃F，再点燃F，因为A装置没有排完空气前就加热会让空气中的氧气、CO2、水蒸气等与镁反应，如果装置F中的还原铁粉没有达到反应温度时，氧气不能除尽，导致氧同镁反应，而使氮化镁中混入氧化镁；
(4)依据氮化镁和水反应生成氨气，方程式为 Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑，将产物取少量置于试管中，加入适量水，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口，如果能够看到润湿的红色石蕊试纸变蓝，则说明产物是氮化镁。