高考化学推断题综合题专题复习【镁及其化合物】专题解析含详细答案

高考化学推断题综合题专题复习【镁及其化合物】专题解析含详细答案
一、镁及其化合物
1．用C、Mg和Al组成的混合物进行如下图所示实验。

填写下列空白。

（1）气体X为_________，固体Z为_____________。

（2）滤液Y中除H+外，还含有的阳离子为_________与__________；其中镁和稀硫酸反应的化学方程式为_________________________________________。

（3）滤液N中除Na2SO4和NaOH外，还含有的溶质为____________(填化学式)；生成该物质的离子方程式为：________________________________。

（4）生成固体M的离子方程式为：________________________________。

【答案】H2 C Al 3+Mg 2+ Mg + H2SO4== MgSO4 + H2↑Na[Al(OH) 4] Al 3+ + 4OH—== [Al(OH) 4]—Mg 2++ 2OH—== Mg(OH) 2↓
【解析】
【分析】
本题主要考查镁、铝相关知识。

C与稀硫酸不发生反应，故固体Z为C，Mg、Al为活泼金属，能与非氧化性酸反应置换出H2，并生成相应的盐，故气体X为H2，滤液Y中溶质为
H2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3；加入过量的NaOH溶液后，生成可溶性的Na[Al(OH) 4]和Na2SO4以及难溶物Mg(OH)2，由此分析作答。

【详解】
（1）由上述分析可知，气体X为H2；固体Z为C；
（2）由上述分析可知，滤液Y中还含有的阳离子为Mg2+、Al3+；其中镁和稀硫酸的反应的方程式为：Mg + H2SO4== MgSO4 + H2↑；
（3）由上述分析可知，滤液N中还含有的溶质为Na[Al(OH) 4]；生成Na[Al(OH) 4]的离子方程式为：Al 3+ + 4OH-== [Al(OH) 4] -；
（4）固体M为Mg(OH)2，生成Mg(OH)2的离子方程式为：Mg 2++ 2OH-== Mg(OH) 2↓
2．A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大，它们都具有相同的核外电子层数。

已知：A、C、F三种原子最外层共有11个电子，且这三种元素的最高价氧化物的水化物之间两两皆能反应，均生成盐和水；D元素原子的最外层电子数比次外层电子数少4；E元素原子次外层电子数比最外层电子数多3。

（1）写出下列元素的符号：A________，B________，E________。

（2）把B的单质(片状)放入滴有酚酞的沸水中，观察到的现象是_________________，反应的化学方程式是_______________________。

（3）A、C两种元素的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式是____________。

【答案】 Na Mg P 产生气体，溶液变红 Mg＋2H2O Mg(OH)2＋H2↑ Al(OH)3＋OH－
===AlO＋2H2O
【解析】试题分析：本题需要通过原子核外电子排布和相关化合物的性质推断六种元素，考查考生对原子核外电子排布的熟悉情况、考查基本实验现象、化学反应方程式、离子方程式等基础知识，考查考生对原子结构知识的综合运用能力及对试题的分析理解能力。

解析：（1）D元素原子的最外层电子数比次外层电子数少4，所以D次外层电子数为8，最外层电子数为4，D是Si元素，同理E为P元素。

由此可知，这六种电子层数相同的元素均含有3个电子层，既都属于第三周期元素。

“A、C、F三种元素的最高价氧化物的水化物之间两两皆能反应生成盐和水”，其中有一种必属于两性氢氧化物，为Al(OH)3，所以与Al(OH)3反应的碱只能是NaOH，既A为Na、C为Al，A、C最外层电子之和为4，则F最外层电子数为7，是Cl元素。

A与C中间的元素只能是Mg。

正确答案：Na、Mg、P。

（2）Mg在沸水中发生反应Mg+2H2O Mg(OH)2+H 2↑，反应过程中有气泡产生，且滴加酚酞的溶液变成红色。

正确答案：产生气体且溶液变红、
Mg＋2H2O Mg(OH)2＋H2↑。

（3）A、C最高价氧化物的水化物分别是NaOH与
Al(OH)3，二者反应的离子方程式Al(OH)3＋OH－=AlO＋2H2O。

正确答案：Al(OH)3＋OH－
=AlO＋2H2O。

点睛：元素的最高价氧化物的水化物一定是酸或者碱，三种能个两两反应时其中之一定是两性氢氧化物，一般为Al(OH)3。

3．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____________；
(2)写出反应①②的化学方程式：
①_____________，②___________；
(3)写出反应③的离子方程式：_______________________；
(4)在反应④中，当生成标准状况下2.24 L G时，转移电子数为________ mol。

【答案】NH4HCO3 2Mg+CO22MgO+C； 4NH3+5O24NO+6H2O NH4++HCO3-+2OH-NH3↑+CO2 ↑+2H2O 0.2
【解析】
【分析】
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，据此分析解答。

【详解】
(1)通过以上分析知，A是NH4HCO3，故答案为NH4HCO3；
(2)反应①为镁在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳，反应方程式为：2Mg+CO2
2MgO+C；反应②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，故答案为2Mg+CO22MgO+C；4NH3+5O2 4NO+6H2O；
(3)反应③为在加热条件下，碳酸氢铵和氢氧化钠反应生成氨气、二氧化碳和水，离子方程式为：NH4++HCO3-+2OH-NH3↑+CO2 ↑+2H2O，故答案为NH4++HCO3-+2OH-NH3↑+CO2 ↑+2H2O；
(4)反应④为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
=
2.24L
22.4L/mol×2×(1−0)=0.2mol，故答案为0.2。

4．将一定质量的镁铝粉末混合物投入一定浓度的200 mL盐酸中,使合金全部溶解,向所得溶液中滴加5.0 mol·L-1的NaOH溶液至过量,生成沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积的关系如图所示。

(1)原合金中铝的物质的量分数为_____________。

(2)盐酸中HCl的物质的量浓度为_____________。

【答案】36% 4mol/L
【解析】
【分析】
由图可知，加入20m氢氧化钠溶液开始产生沉淀，说明所得溶液中含有盐酸；再加入氢氧化钠溶液，镁离子和铝离子完全反应生成19.4g沉淀，当加入180ml氢氧化钠溶液时，氢氧化铝与氢氧化钠溶液完全反应，得到11.6g氢氧化镁沉淀。

【详解】
（1）由图可知，氢氧化镁的质量为11.6g，氢氧化铝的质量为（19.4—11.6）g=7.8g，由原
子个数守恒可知，合金中镁的质量为11.6
58/g
g mol
×24g/mol=4.8g，铝的质量为
7.8 78/g
g mol ×27g/mol=2.7g，则铝的物质的量分数为 2.7
4.8 2.7
+
g
g g
×100%=36%，故答案为：36%；
（2）由图可知，当加入180ml氢氧化钠溶液时，氢氧化铝与氢氧化钠溶液完全反应，得到氯化钠和偏铝酸钠的混合溶液，由铝原子个数守恒可知n（AlO2-）=n（Al3+）=0.1mol，由电荷守恒可得n（Na+）=n（Cl-）+n（AlO2-），n（Cl-）=5.0 mol·L-1×0.18L—
0.1mol=0.8mol，则200 mL盐酸的浓度为0.80.2mol L=4mol/L，故答案为：4mol/L。

5．（1）有镁和铁的混合物共4.0克，与200毫升盐酸恰好完全反应，在标准状况下共收集到2.24L气体。

假设反应后溶液体积不变，则铁的质量为_____g；反应后溶液中Mg2+的物质的量浓度为_______。

（2）一定量氢气在氯气中燃烧，所得混合气体用 100 mL、2.00 moL·L-1NaOH 溶液恰好完全吸收，测得溶液中含有 NaClO 的物质的量为 0.05mol。

试计算下列问题：所得溶液中 Cl-的物质的量为_______ ；所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比n（C12）：n（H2）为_______ 。

【答案】 2.8 0.25mol· L－1 0.15 mol 2:1
【解析】试题分析：本题考查混合物的计算，涉及Mg、Fe与酸的反应，Cl2与H2、NaOH 的反应。

（1）根据反应的化学方程式：Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、Fe+2HCl=FeCl2+H2↑可列式：n
（Mg）+n（Fe）=
2.24L
22.4L/mol
，24g/moln（Mg）+56g/moln（Fe）=4.0g，解得n（Mg）
=0.05mol，n（Fe）=0.05mol；则铁的质量m（Fe）=0.05mol⨯56g/mol=2.8g；根据Mg守
恒，n（Mg2+）=n（Mg）=0.05mol，c（Mg2+）=0.05mol
0.2L
=0.25mol/L。

（2）H2在Cl2中燃烧生成HCl，HCl与NaOH溶液的反应为：HCl+NaOH=NaCl+H2O；用NaOH溶液吸收后所得溶液中含NaClO，说明H2在Cl2中燃烧后Cl2过量，过量Cl2与NaOH溶液发生的反应为：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。

根据Na和Cl守恒，反应后溶液中n（NaCl）+n（NaClO）=n（NaOH）=2mol/L⨯0.1L=0.2mol，n（NaClO）=0.05mol，则n（NaCl）=0.2mol-0.05mol=0.15mol，所得溶液中Cl-物质的量为0.15mol。

根据Cl守恒，所用Cl2物质的量为（0.15mol+0.05mol）÷2=0.1mol；生成0.05molNaClO的同时生成0.05molNaCl，则由HCl与NaOH反应生成的NaCl为0.15mol-0.05mol=0.1mol，HCl物质
的量为0.1mol，根据反应H2+Cl22HCl，参加反应的H2物质的量为0.05mol，所用Cl2
与参加反应的H2物质的量之比n（Cl2）：n（H2）=0.1mol：0.05mol=2:1。

6．把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后有1.16g白色沉淀，在所得的浊液中逐滴加入1mol•L﹣1 HCl溶液，加入HCl溶液的体积与生成沉淀的质量关系如图所
示，试回答：
（1）写出混合物溶于水时发生反应的离子方程式
________________________________________________。

（2）写出AB段反应的离子方程式__________________。

B点的沉淀物的化学式为
______________。

（3）求原混合物中AlCl3的物质的量____________，NaOH的质量________________。

（4）求Q点加入的HCl溶液体积．______________________。

【答案】Mg2++2OH﹣=Mg（OH）2↓，Al3++4OH﹣=AlO2﹣+2H2O； H2O+AlO2﹣+H+=Al（OH）3↓
Mg（OH）2、Al（OH）3 0.02 5.20 130
【解析】
试题分析：本题考查与Al（OH）3、Mg（OH）2沉淀有关的图像分析和计算。

（1）开始加入10mLHCl溶液，沉淀的质量既不增加也不减少，说明此时加入的10mL盐酸与NaOH反应，则原固体混合物溶于水后发生的反应
有：MgCl2+2NaOH=Mg（OH）2↓+2NaCl、AlCl3+4NaOH=3NaCl+NaAlO2+2H2O，1.16g白色沉淀为Mg（OH）2；原固体混合物溶于水发生反应的离子方程式为：Mg2++2OH-
=Mg（OH）2↓，Al3++4OH-=AlO2-+2H2O。

（2）AB段发生反应的离子方程式为AlO2-+H++H2O=Al（OH）3↓。

B点沉淀物的化学式为Mg（OH）2和Al（OH）3。

（3）AB段消耗n（HCl）=1mol/L⨯（0.03L-0.01L）=0.02mol，根据Al守恒和离子反应AlO2-+H++H2O=Al（OH）3↓，n（AlCl3）=n（AlO2-）=n[Al（OH）3]=0.02mol。

根据反应Al3++4OH-=AlO2-+2H2O，与AlCl3反应的NaOH物质的量为
0.08mol；（MgCl2）=n[Mg（OH）2]=
1.16g
58g/mol
=0.02mol，根据反应Mg2++2OH-
=Mg（OH）2↓，与MgCl2反应的NaOH物质的量为0.04mol；与HCl反应的NaOH物质的量为1mol/L⨯0.01L=0.01mol；原混合物中NaOH物质的量为
0.08mol+0.04mol+0.01mol=0.13mol，NaOH的质量为0.13mol⨯40g/mol=5.2g。

（3）BQ段发生的反应为Mg（OH）2+2HCl=MgCl2+2H2O、Al（OH）3+3HCl=AlCl3+3H2O，溶解Mg（OH）2消耗的HCl物质的量为0.02mol⨯2=0.04mol；溶解Al（OH）3消耗的HCl物质的量为0.02mol⨯3=0.06mol，则BQ段消耗HCl物质的量为0.04mol+0.06mol=0.1mol，消
耗盐酸的体积为
0.1mol
1mol/L
=0.1L=100mL，则Q点加入盐酸的体积为30mL+100mL=130mL。

点睛：第（3）问也可以用终态法解。

Q点时沉淀恰好完全溶解，所得溶液中的溶质为
NaCl、MgCl2和AlCl3，Q点加入的HCl相当于在原固体混合物中加入1mol/LHCl将NaOH恰
好中和，则n（HCl）=n（NaOH）=0.13mol，盐酸溶液的体积为0.13mol
1mol/L
=0.13L=130mL。

7．某学习小组设计如下实验制备Mg3N2进行定性的分析。

回答下列问题：
（制备）（装置如图所示）
（1）A装置用于制备NH3，试分析氢氧化钠的作用：________
（2）仪器b为多孔球泡，其作用是_____；浓溴水中反应的化学方程式为_______
（3）E装置中发生反应的化学方粗式为__________
（4）整套装置存在着明显缺陷，你的改进措施是__________
（定性分析）
步骤一：取少量氮化镁样品于洁净的试管中，加足量蒸馏水，试管底部有沉淀生成．试管口有刺激性气味的气体生成，写出氮化镁与水反应的化学方程式_________
步骤二，弃去上层清液，加入稀盐酸，观察到沉淀全部溶解且冒气泡。

该步骤中产生气泡的化学方程式为____________
【答案】氢氧化钠溶于水放热，促进氨水的分解；同时使溶液中c(OH-)增大，使
NH3+H2O NH3·H2O的平衡逆向移动，有利于氨气的逸出增大氨气与溴水的接触面积，提高吸收效率3Br2+8NH3=6NH4Br+N2或3Br2+2NH3=6HBr+N23Mg+N2=Mg3N2在E 装置后添加一个装有碱石灰的干操管Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3Mg+2HCl=MgCl2+H2
【解析】
【制备】(1)因氢氧化钠溶于水放热，促进氨水的分解；同时使溶液中c(OH-)增大，使
NH3+H2O NH3·H2O的平衡逆向移动，有利于氨气的逸出，则利用NaOH固体中滴加浓氨水可制备NH3；
(2)多孔球泡，可增大氨气与溴水的接触面积，提高吸收效率；Br2能氧化NH3生成N2，则浓氨水通入浓溴水中发生反应的化学方程式为3Br2+8NH3=6NH4Br+N2或
3Br2+2NH3=6HBr+N2；
(3)Mg在N2中燃烧生成Mg3N2，发生反应的化学方式为3Mg+N2=Mg3N2；
(4)因Mg3N2易水解，则需要在E 装置后添加一个装有碱石灰的干操管，防止空气中的水蒸气进入E中；
【定性分析】
步骤一，氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨气，根据原子守恒，发生反应的化学方程式为
Mg 3N 2+6H 2O ═3Mg(OH)2↓+2NH 3↑；
步骤二，弃去上清液，加入盐酸，若观察到有气泡产生，则证明产物中含有未反应的镁，反应的方程式：Mg+2HCl ═MgCl 2+H 2↑。

8．镁的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________，还生成少量的________(填化学式)。

(2)物质的量为0.10mol 的镁条在只含有CO 2和O 2混合气体的容器中燃烧(产物不含碳酸镁)，反应后容器内固体物质的质量不可能为_____________
A ．3.2g
B ．4.0g
C ．4.2g
D ．4.6g
(3)镁作为一种强还原剂，还用于钛和铀的生产，写出镁与TiCl 4在高温条件下制取钛的化学方程式_______________。

(4)氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。

Mg 2Cu 是一种储氢合金。

350℃时，Mg 2Cu 与H 2反应，生成MgCu 2和仅含一种金属元素的氢化物(其中氢的质量分数为0.077)，Mg 2Cu 与H 2反应的化学方程式为___________。

(5)CH 3MgCl 是一种重要的有机合成剂，其中镁的化合价是__________，该化合物水解时生成甲烷、氯化镁和氢氧化镁，请写出该反应的化学方程式______________________。

【答案】MgO Mg 3N 2 D 42TiCl +2Mg 2MgCl +Ti 高温
22
223502Mg Cu+3H MgCu +3MgH ℃ ＋2价 2CH 3MgCl ＋2H 2O=Mg(OH)2↓＋2CH 4↑＋
MgCl 2
【解析】
【分析】 (1) 镁在空气中燃烧，不仅和氧气反应还和氮气反应；
(2) 金属Mg 在只含有CO 2和O 2混合气体的容器中燃烧，固体的质量包括未反应镁的质量、生成的碳的质量和生成的氧化镁的质量，采用极限讨论法，若镁全部与二氧化碳反应生成固体量最大，假设镁没有反应，则固体量最少，计算出固体的范围，然后对各选项进行判断；
(3)镁与TiCl 4在高温条件生成钛和氯化镁；
(4) 令金属氢化物为RH x ，金属R 的相对分子质量为a ，则x a+x
=0.077，即923x=77a ，X 为金属的化合价，讨论可得x=2，a=24，故该金属氢化物为MgH 2；
(5) 根据化合价代数和为0判断镁的化合价，根据元素守恒书写化学方程式。

【详解】
(1) 镁在空气中燃烧，镁和氧气反应生成氧化镁(化学式为MgO)，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，化学式为Mg 3N 2；
(2) 镁条在只含有CO 2和O 2混合气体的容器中燃烧，反应后容器内固体物质的质量为：未反应镁的质量、生成的碳的质量及生成的MgO 的质量，若气体中无氧气，镁完全与二氧化
碳反应时，反应后固体的质量最大； 22Mg+CO 2MgO+C 高温
2 2 1 0.10mol 0.10mol 0.05mol
则0.1mol 镁完全反应最多可生成固体的质量为：
0.10mol×40g/mol+0.05mol×12g/mol=4.6g ；
若金属镁没有反应，则固体的质量最少，固体质量最小为：0.10mol×24g/mol=2.4g ； 由于含有二氧化碳和氧气，且镁条也参加了反应，则反应后固体质量m 的范围应为：2.4g ＜m ＜4.6g ，故答案为D ；
(3)镁与TiCl 4在高温条件生成钛和氯化镁，发生的化学方程式为
42TiCl +2Mg 2MgCl +Ti 高温；
(4) 令金属氢化物为RH x ，金属R 的相对分子质量为a ，则
x a+x =0.077，即923x=77a ，X 为金属的化合价，讨论可得x=2，a=24，故该金属氢化物为MgH 2，故反应方程式为22223502Mg Cu+3H MgCu +3MgH ℃；
(5) 根据CH 3MgCl 中各元素化合价代数和为0可知镁的化合价为+2价，CH 3MgCl 水解时生成甲烷、氯化镁和氢氧化镁，反应的化学方程式为
2CH 3MgCl+2H 2O=Mg(OH)2+MgCl 2+2CH 4↑。

9．A ．将一定质量的Mg 和Al 混合物投入400 mL 稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体。

待反应完全后，向所得溶液中加入NaOH 溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH 溶液的体积关系如图所示。

计算：
（1）Mg 和Al 的总质量为________g ；
（2）硫酸的物质的量浓度为________；
（3）生成H 2的物质的量为________。

B ．将一定量的铝粉、氧化铝、氧化镁的混合物加入到300mL ,4mol/L 的稀硫酸中，生成标准状况下6.72L 气体。

向反应后的溶液中滴加一定物质的量浓度的KOH 溶液时，所得沉淀的物质的量（mol ）与滴加KOH 溶液的体积（mL ）之间的关系如图所示：
（1）OA对应反应的离子方程式为_________，BC对应反应的离子方程式为____________；（2）c（KOH）=_________mol/L，混合物中氧化铝的物质的量为_____mol；
（3）A点对应的数值为_______；
（4）在中学阶段，实验室里检验B点对应的溶液中的阳离子时，所观察到的现象是
___________。

（5）向C点对应的溶液中通入足量的CO2所发生反应的离子方程式为_____________。

【答案】18 g 2.5 mol/l0.9mol H+ +OH-=H2O Al(OH)3 +OH-=AlO2-+2H2O40.1200透过蓝色钴玻璃观察，火焰呈紫色CO2 +AlO2- +2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
【解析】
【分析】
A. 由图象可知，从开始至加入NaOH溶液40 mL，没有沉淀生成，说明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后硫酸有剩余，此时发生的反应为：H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O．当V(NaOH) = 400 mL时，沉淀量最大，此时为Mg(OH)2和Al(OH)3，二者物质的量之和为0.7 mol，溶液中溶质为Na2SO4，根据钠元素守恒可知此时n(Na2SO4)等于400 mL氢氧化钠溶液中含有的n(NaOH)的0.5倍。

从400mL开始，NaOH溶解Al(OH)3，发生反应NaOH+Al(OH)3 =
NaAlO2+2H2O，当沉淀不再减少时只有Mg(OH)2，物质的量为0.3 mol，所以沉淀量最大时，Mg(OH)2为0.3 mol，Al(OH)3为0.7 mol-0.3 mol=0.4 mol，所以该阶段消耗n(NaOH) =
n[Al(OH)3] = 0.4 mol，氢氧化钠的浓度为
0.4
0.480.4
mol
L L
= 5 mol/L。

（1）由元素守恒可知n(Al) = n[Al(OH)3]，n(Mg) = n[Mg(OH)2]，在根据m =n M计算各自的质量，进而计算金属的总质量；
（2）沉淀量最大，此时为Mg(OH)2和Al(OH)3，溶液中溶质为Na2SO4，根据钠元素守恒可
知此时n(NaOH)= 2 n(Na2SO4)，根据硫酸根守恒n(H2SO4) = n(Na2SO4)，再根据c=n
V
来计
算；
（3）根据电子转移守恒可知2n(H2) = 3n(Al) + 2n(Mg)，据此计算n(H2)；
B. 由图可知，从开始至加入KOH溶液到A，没有沉淀生成，说明原溶液中硫酸溶解Mg、Al 后硫酸有剩余，此时发生的反应为：H2SO4+2KOH=K2SO4+2H2O；继续滴加KOH溶液，到氢氧化钾溶液为600 mL时，沉淀量最大，此时为Mg(OH)2和Al(OH)3，溶液为硫酸钾溶液．再继续滴加KOH溶液，氢氧化铝与氢氧化钾反应生成偏铝酸钾与水，发生反应
Al(OH)3+KOH=KAlO2+2H2O，故反应后的溶液溶质为KAlO2，通入足量的CO2后又生成了氢氧
化铝沉淀，且不溶解，据此进行解答；在进行焰色反应时，为避免钠离子对钾离子的干扰，需要透过蓝色钴玻璃观察。

【详解】
A. 由图象可知，从开始至加入NaOH溶液40mL，没有沉淀生成，说明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后硫酸有剩余，此时发生的反应为：H2SO4+2NaOH = Na2SO4+2H2O．当V(NaOH) = 400mL时，沉淀量最大，此时为Mg(OH)2和Al(OH)3，二者物质的量之和为0.7 mol，溶液中溶质为Na2SO4，根据钠元素守恒可知此时n(Na2SO4)等于400 mL氢氧化钠溶液中含有的n(NaOH)的0.5倍。

从400 mL开始，NaOH溶解Al(OH)3，发生反应
NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O，当沉淀不再减少，此时全部为Mg(OH)2，物质的量为0.3 mol，所以沉淀量最大时，Mg(OH)2为0.3 mol，Al(OH)3为0.7 mol-0.3 mol=0.4mol，所以该
阶段消耗n(NaOH) = n[Al(OH)3] = 0.4mol，氢氧化钠的浓度为
0.4
0.480.4
mol
L L
= 5 mol/L。

（1）由元素守恒可知n(Al) = n[Al(OH)3] = 0.4 mol，n(Mg) = n[Mg(OH)2] = 0.3 mol，故Mg和Al的总质量为0.4mol×27g/mol+0.3mol×24g/mol = 18 g，故答案为18 g；
（2）沉淀量最大，此时为Mg(OH)2和Al(OH)3，溶液中溶质为Na2SO4，根据钠元素守恒可知此时n(NaOH)=2n(Na2SO4)=0.4L×5mol/L = 2 mol，，所以n(Na2SO4) = 1 mol，所以硫酸的浓
度为c = 1
0.4
mol
L
= 2.5 mol/L，故答案为2.5 mol/L；
（3）由（1）中可知n(Al) = 0.4 mol，n(Mg) = 0.3 mol，根据电子转移守恒可知2n(H2) =
3n(Al)+2n(Mg) = 3×0.4mol+2×0.3mol=1.8 mol，所以n(H2) = 0.9 mol，故答案为0.9 mol；
B. 由图可知，从开始至加入KOH溶液到A，没有沉淀生成，说明原溶液中硫酸溶解Mg、Al 后硫酸有剩余，此时发生的反应为：H2SO4+2KOH=K2SO4+2H2O；继续滴加KOH溶液，到氢氧化钾溶液为600 mL时，沉淀量最大，此时为Mg(OH)2和Al(OH)3，发生反应：
3OH−+Al3+=Al(OH)3↓，2OH−+Mg2+=Mg(OH)2↓，溶液为硫酸钾溶液；再继续滴加KOH溶液，氢氧化铝与氢氧化钾反应生成偏铝酸钾与水，发生反应Al(OH)3+KOH=KAlO2+2H2O，沉淀部分溶解。

（1）OA段，氢氧化钾与硫酸反应生成硫酸钾和水，离子方程式：H++OH−=H2O；BC段，继续滴加KOH溶液，氢氧化铝与氢氧化钾反应生成偏铝酸钾与水，发生反应
Al(OH)3+KOH=KAlO2+2H2O，离子方程式：Al(OH)3 +OH-=AlO2-+2H2O，故答案为
H++OH−=H2O；Al(OH)3 +OH-=AlO2-+2H2O；
（2）硫酸的物质的量为：0.3 L×4 mol/L = 1.2 mol，B点溶液为硫酸钾溶液，依据
2K+∼SO42−，则钾离子物质的量为2.4 mol，即加入氢氧化钾物质的量为2.4 mol，则氢氧化钾物质的量浓度为：2.4 mol÷0.6 L=4 mol/L；混合物加入到300 mL4 mol/L的稀硫酸中，生
成标准状况下6.72 L气体，物质的量为
6.72L
22.4L/mol
=0.3 mol，由2Al∼3H2↑，可知铝的物
质的量为0.2 mol，BC段消耗氢氧化钾物质的量为：0.1 L×4 mol/L=0.4 mol，发生反应：
Al(OH)3 +OH-=AlO2-+2H2O，可知氢氧化铝物质的量为0.4 mol，依据铝原子个数守恒，含有氧化铝的物质的量为：0.4 mol −0.3 mol =0.1 mol；故答案为4；0.1；
（3）依据加入700 mL氢氧化钾后沉淀物质的量为0.2 mol，得溶液中含镁离子物质的量为
0.2 mol，沉淀镁离子消耗0.4 mol氢氧化钾，沉淀0.4 mol铝离子需要消耗氢氧化钾物质的量为0.4mol×3 = 1.2 mol，所以OA段消耗氢氧化钾物质的量为：0.6 L×4 mol/L−0.4 mol−1.2
mol = 0.8 mol，消耗氢氧化钾体积：0.8mol
4mol/L
= 0.2 L，即200 mL；故答案为200；
（4）检验钾离子可以用焰色反应，透过蓝色钴玻璃观察，火焰呈紫色；故答案为透过蓝色钴玻璃观察，火焰呈紫色；
（5）C点溶液为偏铝酸钾溶液，二氧化碳溶于水形成弱酸碳酸，则通入足量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钾，反应的离子方程式：CO2 +AlO2- +2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-；故答案为CO2 +AlO2- +2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-。

10．镁合金是重要的民用和航空材料，镁作为一种强还原剂，还用于钛、镀和铀的生产，氯酸镁[Mg(ClO3)2]常用作催熟剂、除草剂等。

（1）氧化镁的电子式为________。

（2）写出镁与TiCl4在高温条件下制取钛的化学方程式____________________。

（3）从海水中提取金属镁用到的主要化学药品有________________。

（4）某研究小组同学在实验室用卣块制备少量Mg(ClO3)2·6H2O，其流程如下：
已知：I卤块主要成分为Mg Cl2·6H2O，含有MgSO4、FeCl2等杂质。

Ⅱ可选用的试剂：H2O2,稀硫酸、KMnO4溶液、MgCl2溶液、MgO。

①加入BaCl2溶液的目的是____________。

②步骤X中需将Fe2＋转化为Fe3＋，所选的试剂为__________。

③Mg(ClO3)2加入到含有KSCN的FeSO4酸性溶液中立即出现红色，写出相关反应的离子方程式：________________________________________．
【答案】（1）（2分）
（2）2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2（2分）
（3）石灰乳（或石灰石、生石灰）、盐酸（2分）
（4）①沉淀SO42－（或除去SO42－）（1分）
②H2O2（1分）
③ClO 3—+6Fe2++6H+====6Fe3++Cl-+3H2O（2分）、Fe3++SCN-Fe(SCN)3(不写不扣分)
【解析】
试题分析：（1）)氧化镁是离子化合物，其电子式为；；
（2）镁与TiCl4在高温条件下制取钛的化学方程式为：2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2；
（3）从海水中提取金属镁的流程：
所以用到的主要化学药品有：石灰乳（或石灰石、生石灰）、盐酸；
（4）①根据题给流程知，加入BaCl2溶液的目的是沉淀SO42－（或除去SO42－）；②步骤X中需将Fe2＋转化为Fe3＋，不引入新的杂质，所选的试剂为H2O2；③Mg(ClO3)2加入到含有KSCN的FeSO4酸性溶液中立即出现红色，相关反应的离子方程式：ClO3—
+6Fe2++6H+====6Fe3++Cl-+3H 2O、Fe3++SCN-Fe(SCN)3。

考点：考查电子式、化学方程式的书写，化学工艺流程。