2023届高三化学高考二轮备考无机化合物及性质一镁的结构及化学性质综合考点训练（答案）考试试卷

2023届高三化学高考备考无机化合物及性质一镁的结构及化学性质综合考点训练
一、单选题
1．不能用一种单质与另一种单质直接化合得到的是
A．Na2O2 B．Mg3N2 C．FeS D．SO3
2．新型镁铝合金()有储氢性能，下列说法正确的是
A．1mol与足量盐酸完全反应放出的总物质的量为34mol
B．等质量的镁、铝和镁铝合金分别与足量的盐酸反应生成的体积(同温同压)由大到小的顺序为V(Al)>V(合金)>V(Mg)
C．该合金中存在
D．该合金应在氮气保护下，将一定比例的Mg、Al单质熔炼而成
3．下列有关化学反应的叙述正确的是
A．常温下，Mg在CO2中燃烧生成MgCO3
B．常温下，铁分别与稀盐酸和氯气反应，产物中铁元素的化合价相同
C．常温下，Al在氢氧化钠溶液中反应会产生气体
D．常温下，Ag在浓硝酸中发生钝化
4．下列通过实验观察得到的结论正确的是
选项 实验操作 结论
A AlCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过量 Al (OH)3能溶于强碱溶液
B 铝、镁分别投入相同浓度的NaOH溶液 铝比镁更活泼
C 铝箔用酒精灯加热至熔化，轻轻晃动 铝单质熔点高
D 钠块投入水中，迅速熔成银白色小球 钠的密度比水小
A．A B．B C．C D．D
5．已知在一定条件下能发生下列反应：N2＋3MgMg3N2(固)，空气缓缓通过下图装置时，依次除去的气体是(　 )
A．CO2、H2O、O2、N2 B．N2、O2、CO2、H2O
C．H2O、CO2、N2、O2 D．CO2、N2、H2O、O2
6．下列物质性质与用途具有对应关系的是
A．浓硫酸具有脱水性，可用于干燥、气体
B．密度比空气大，可用作镁着火时的灭火剂
C．溶液能与Cu反应，可用作铜制线路板的蚀刻剂
D．易溶于水，可用作木材防火剂
7．下列说法正确的是
A．镁在空气中燃烧只生成氧化镁
B．分离液态空气制氮气、合成氨、闪电时氮气转化为NO，都属于氮的固定
C．加热NaI与浓H3PO4混合物可制备HI，说明HI比H3PO4挥发性强
D．SO2与NO2都可以形成酸雨，所以它们都是酸性氧化物
8．某化学兴趣小组的同学在学习了钠的性质后，用小刀切割了一小块钠，然后放入盛有空气的集气瓶中，充分燃烧后发现瓶壁上有黑色固体附着，下面是该兴趣小组的几点推测，你认为不合理的是
A．黑色固体是碳
B．钠在燃烧时只发生了一个反应
C．钠也可能与二氧化碳发生反应：4Na+CO22Na2O+C
D．钠保存在煤油中，可能滤纸没有完全吸干煤油，煤油不完全燃烧产生碳
9．将空气缓慢通过如图所示装置后，在试管中收集到少量稀有气体。空气在通过a～d装置时，依次除去的气体是
A．O2、N2、H2O、CO2 B．CO2、H2O、O2、N2
C．H2O、CO2、N2、O2 D．N2、O2、CO2、H2O
10．下列“类比”结果正确的是
A．若 则
B．Na在空气中燃烧生成Na2O2，则Li在空气中燃烧生成Li2O2
C．钠能在CO2中燃烧，镁也可以在CO2中燃烧
D．常温下，铝与NaOH溶液反应生成H2，镁与NaOH溶液反应也生成H2
11．化学实验中常涉及除杂，下列关于除杂试剂的选择正确的是(括号内为杂质)
A．(气态的)：浓硫酸 B．亚硫酸钡(碳酸钡)：稀盐酸
C．氯气(乙烯)：酸性高锰酸钾溶液 D．镁粉(二氧化锰)：浓盐酸、加热
12．由下列实验操作及现象，不能推出相应结论的是
选项 操作 现象 结论
A 将镁条点燃，迅速伸入集满的集气瓶中 集气瓶中产生大量白烟，并有黑色颗粒产生 具有氧化性
B 常温下，向溶液中加入溶液，再滴加5~6滴溶液 先产生白色沉淀，后部分白色沉淀变为蓝色 相同温度下：
C 向某溶液样品中加入浓溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口 试纸变蓝 溶液样品中含
D 向某甲酸样品中先加入足量溶液，再做银镜反应实验 出现银镜 该甲酸样品中混有甲醛
A．A B．B C．C D．D
二、填空题
13．回答下列问题：
(1)Mg在CO2中燃烧的反应可用于火星电站发电、人员取暖等，反应的化学方程式为。
①做氧化剂的物质是___________，碳元素的化合价___________(填“升高”或“降低”)。
②反应中每生成1molMgO，消耗Mg的物质的量是___________mol，转移电子的物质的量是___________mol。
(2)Al(OH)3可用作中和胃酸的药片，其中Al(OH)3中和胃酸(盐酸)的原理为___________(用离子反应方程式表示)。
(3)写出漂粉精中的有效成分与空气中的CO2和水蒸气发生反应的化学方程式___________。
(4)以软锰矿(主要成分为MnO2)为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下：
写出“平炉”中反应的化学方程式___________。
(5)考古学上常用于测定文物年代的核素的符号是___________。
14．镁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白色的__，还生成少量的__(填化学式)。
(2)CH3MgCl是一种重要的有机合成剂，其中镁的化合价是___，该化合物水解的化学方程式为___。
(3)如图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298K时的稳定状态)。
下列选项中正确的是__(填序号)。
①MgI2中Mg2+与I-间的作用力小于MgF2中Mg2+与F-间的作用力
②Mg与F2的反应是放热反应
③MgBr2与Cl2反应的△H＜0
④化合物的热稳定性顺序为MgI2＞MgBr2＞MgCl2＞MgF2
⑤MgF2(s)+Br2(l)=MgBr2(s)+F2(g)△H=+600kJ·mol-1
15．根据物质及其化合物的性质填空。
Ⅰ．为检验市售煤油中是否掺有水，可向煤油样品中加少许白色粉末__(填试剂化学式)，若观察到___现象，就说明煤油中掺有水；也可向煤油样品中加入一小块金属钠，若观察到___现象，就可说明煤油中掺有水，反应的化学方程式是___。
Ⅱ．镁着火不能用二氧化碳来灭火，理由是___(用化学方程式表示)。
Ⅲ．最近报纸上报导了有人混有洗涤剂发生中毒事件，当事人先用洁厕灵(强酸性，含盐酸)洗卫生间，再用84消毒液(碱性含NaClO)进行杀菌。请写出涉及反应的离子方程式：___。
Ⅳ．除去下列物质中所混有少量的杂质，指明应加入的试剂，写出有关的离子反应方程式。
(1)Mg粉(Al粉)：试剂___；离子方程式___。
(2)NaHCO3溶液(Na2CO3)：试剂___；离子方程式___。
16．铈、钛、锌、锰虽不是中学阶段常见的金属元素，但在工业生产中有着重要作用。
(1)二氧化铈 (CeO2)在平板电视显示屏中有着重要应用。CeO2在稀硫酸和H2O2的作用下可生成Ce3+，反应中CeO2作______剂。在加热条件下，CeCl3易发生水解，无水CeCl3可用加热CeCl3·6H2O和NH4Cl固体混合物的方法来制备。其中NH4Cl的作用是______。
(2)钛(Ti)被誉为“二十一世纪的金属”。
①在高温下，向金红石(主要成分TiO2)与焦炭的混合物中通入Cl2，得到TiCl4和一种可燃性气体。该反应的化学方程式是______。
②加热条件下，镁与TiCl4反应可得到钛，下列气体可以作为保护气的是______
A．O2 B．N2 C．CO2 D．Ar
(3)锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸，又能溶于强碱。写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式______。
(4)锰及其化合物应用越来越广泛，MnO2是一种重要的无机功能材料。
①已知A～G各物质间的关系如图，其中B、D为气态单质。
则反应②的离子方程式为______。
②E和C反应的化学方程式______。
17．将一定质量的镁铝混合物投入200 mL硫酸中，固体全部溶解后，向所得溶液中加入5 mol/L的NaOH溶液，生成沉淀的物质的量n与加入NaOH溶液的体积V的变化如图所示。
(1)写出Al与NaOH溶液反应的化学方程式___________________；
(2)镁和铝的总质量为________g；
(3)b点溶液中的溶质为__________，硫酸的物质的量浓度为___________ mol/L；
(4)生成的氢气在标准状况下的体积为__________L；
(5)c点溶液中通入足量的CO2的反应化学方程式为___________。
18．回答下列问题
(1)Cu不活泼，通常情况下不与稀硫酸反应，但向Cu和稀硫酸的混合物中滴入H2O2后，溶液很快变成蓝色，试写出该反应的化学方程式__________________。
(2)将硫酸铜溶液和碳酸钠溶液混合，会析出Cu2(OH)2CO3绿色固体，试写出该反应的化学方程式_____________________________ 。
(3)金属镁可与热水反应生成氢氧化镁，所得溶液呈碱性，可使酚酞溶液显红色。某同学将镁条放在水中煮沸，趁热取出部分溶液，滴加酚酞溶液，变为红色，放置在空气中一段时间后，发现溶液的红色褪去。请回答下列问题：
①金属镁与热水反应的化学方程式为：_____________________________ 。
②据你推测，导致溶液碱性消失的原因可能是：
a.____________________；
b.______________________；
③请设计一个简单的实验，来验证你的上述推测，简要说明操作方法、现象及结论__________________
19．海水是一种丰富的资源，工业上可从海水中提取多种物质，广泛应用于生活、生产、科技等方面。下图是某工厂对海水资源进行综合利用的示意图。
回答下列问题：
(1)流程图中操作a的名称为________。(填序号)
A、蒸发结晶 B、降温结晶
(2)生产生石灰的方程式__________________________。从离子反应的角度思考，往海水中加入石灰乳的作用是____________________。
(3)镁是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁从海水中提取。
①若要验证所得无水MgCl2中不含NaCl，最简单的操作方法是_____________。
②操作b是在________氛围中进行，若在空气中加热，则会生成Mg(OH)2，
写出有关反应的化学方程式：________________________________________。
(4)无水MgCl2在熔融状态下，通电后会产生Mg和Cl2，该反应的化学方程式为__________，从考虑成本和废物循环利用的角度，副产物氯气可以用于_______________。
三、实验题
20．氮化镁是一种无机化合物，纯净的氮化镁为黄绿色的粉末，易与水反应产生氨气，常用作催化剂、工业添加剂、发泡剂等。请回答下列问题：
(1)实验室制备，上述装置正确的连接顺序是：A→______→______→______→B______→______(必要时可重复使用) _______________。写出A中发生反应的化学方程式______________________。
(2)硫酸亚铁饱和溶液的作用________________________。开始实验时，先点燃A装置酒精灯还是B装置酒精喷灯__________________(填“A”或“B”) 。
(3)利用如图装置可以检验产物中是否含有未反应的镁粉，可用____________(填仪器名称)代替仪器a发挥相同的作用。仪器a中盛装的溶液是____________(填化学式) 。
(4)向锥形瓶加入mg产物样品，开始实验。最后通过读取量气管的数据换算为标准大气压的气体体积为VmL。试计算未反应的镁粉占样品的质量分数__________．
(5)用上述(4)中装置，下列情况会导致上述结果偏高的是__________。
A．称量样品时，样品少量水解
B．滴入锥形瓶中的液体过多，占用大量瓶内空间
C．两次读取量气管数据，先仰视后俯视
D．第二次读数时，水准管和量气管液面左低右高
21．无水MgBr2广泛用作有机反应催化剂。实验室采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2，装置如图，主要步骤如下：
步骤1 三颈瓶中装入10g镁屑和150mL无水乙醚；装置 B中加入15mL液溴。
步骤2 缓慢通入干燥的氮气，直至溴完全导入三颈瓶中。
步骤3 反应完毕后恢复至室温，过滤，滤液转移至另一干燥的烧瓶中，冷却至0℃，析出晶体，再过滤得三乙醚合溴化镁粗品。
步骤4 常温下用苯溶解粗品，冷却至0℃，析出晶体，过滤，洗涤得三乙醚合溴化镁，加热至160℃分解得无水MgBr2产品。
已知：①Mg和Br2反应剧烈放热；乙醚极易挥发；
②MgBr2具有强吸水性。
③MgBr2+3C2H5OC2H5MgBr2·3C2H5OC2H5 H＜0
(1)仪器D的名称是_______；冷凝水从_______(填a或b)口流出；
(2)干燥的N2可将液溴吹出，是因为液溴具有_______的性质；实验中不能用干燥空气代替干燥N2，用化学方程式解释其原因_______；
(3)步骤3中，第一次过滤除去的物质是_______；
(4)试用平衡移动的原理说明得到三乙醚合溴化镁后，加热有利于其分解，得无水MgBr2产品的原因：_______；
(5)为测定产品的纯度，可用EDTA标准溶液滴定，反应的离子方程式：Mg2++EDTA=EDTA-Mg2+；测定前，先称取0.2000g无水MgBr2产品，溶解后，用0.1000mol/L的EDTA标准溶液滴定至终点，消耗EDTA标准溶液10.00mL，则测得无水MgBr2产品的纯度是_______(以质量分数表示，用百分数形式表示，保留到小数点后一位)。
(6)本实验乙醚的应用是关键，其同系物甲醚也有重要用途。某大学实验室在模拟研究固体载氢硝酸盐燃料电池的实验中发现新发明的固体氢气载体RCNT对甲醚有独特的装载、卸载特性。吸附的甲醚会在RCNT内部以CH3O-和CH形式分别嵌入内部空穴，可以表示为CH3O-RCNT-CH3，这种载体不仅对甲醚的装载、卸载率非常高(注意并没有完全卸载)，而且不改变甲醚性质，安全、高效、体积小、容量大，具有很好的应用前景。如下图所示：
请写出这种RCNT固体载甲醚硝酸盐燃料电池负极电极反应方程式：_______。
参考答案：
1．D
【详解】A．Na2O2是钠和氧气加热反应生成，故A不符合题意；
B．Mg3N2是镁和氮气反应生成的，故B不符合题意；
C．FeS是铁和硫加热反应生成的，故C不符合题意；
D．SO3不能由单质和单质反应得到，故D符合题意。
综上所述，答案为D。
2．B
【详解】A．1molMg、Al分别与足量盐酸完全反应放出的物质的量分别为1mol、1.5mol。则1mol与足量盐酸完全反应放出的总物质的量为1×17+1.5×12=35mol，A错误；
B．设金属质量均为m，金属提供电子越多则生成氢气体积越大，铝提供电子的物质的量为，镁提供电子的物质的量为，合金提供电子的物质的量为，故等质量的镁、铝和镁铝合金分别与足量的盐酸反应生成的体积(同温同压)由大到小的顺序为V(Al)>V(合金)>V(Mg)，B正确；
C．合金中的金属以单质形式存在，故C错误;
D．镁和氮气在一定温度下会发生反应，故不能用氮气做保护气，D错误。
故选B。
3．C
【详解】A．Mg与二氧化碳反应生成MgO、C，不能生成MgCO3，故A错误；
B．Fe与盐酸反应生成氯化亚铁，Fe与氯气反应生成氯化铁，与HCl、氯气的氧化性有关，Fe元素的化合价分别为+2、+3价，故B错误；
C．Al与NaOH溶液反应生成氢气，会产生气体，故C正确；
D．常温下Fe、Al在浓硝酸中发生钝化，而Ag不能发生钝化，故D错误；
答案选C。
4．A
【详解】A. AlCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过量先生成氢氧化铝沉淀，然后沉淀溶解，说明Al(OH)3能溶于强碱溶液，A正确；
B. 镁与氢氧化钠溶液不反应，不能据此比较镁铝的活泼性，B错误；
C. 加热时铝表面生成了一层氧化铝，氧化铝的熔点高，里面的铝已熔化外面的氧化铝还未熔化，因此不会滴落，C错误；
D. 钠块投入水中，迅速熔成银白色小球，反应放热，钠受热熔化而水没有沸腾，说明钠熔点低，D错误；
答案选A。
5．A
【详解】NaOH能和CO2反应，故NaOH溶液能除去CO2，浓硫酸有吸水性，故浓硫酸能除去H2O，O2能和Cu反应，过量的铜粉能除去O2，最后剩余的N2能和Mg反应，镁粉能除去N2，即空气缓缓通过如图装置时，依次除去的气体是CO2、H2O、O2、N2，A满足题意。
答案选A。
6．C
【详解】A．浓硫酸用作干燥剂是因其具有吸水性，且硫酸能与NH3反应，不能用来干燥NH3，A项错误；
B．点燃时CO2能与镁反应生成MgO和碳，CO2不能用作镁着火时的灭火剂，B项错误；
C．Cu与FeCl3溶液反应生成CuCl2和FeCl2，FeCl3溶液可用作铜制线路板的蚀刻剂，C项正确；
D．Na2SiO3易溶于水，与用作木材防火剂没有必然关系，D项错误；
答案选C。
7．C
【详解】A．空气中有氧气和氮气、二氧化氮，镁在空气中燃烧生成氧化镁、氮化镁和碳，故A错误；
B．氮的固定是指游离态的氮变为化合态的氮，因此分离液态空气制氮气不属于氮的固定，合成氨、闪电时氮气转化为NO属于氮的固定，故B错误；
C．利用HI比H3PO4挥发性强，制备HI可通过加热NaI与浓H3PO4混合物，故C正确；
D．SO2与NO2都可以形成酸雨，SO2是酸性氧化物，NO2是不成盐氧化物，故D错误；
答案为C。
8．B
【详解】A．金属钠保存在煤油中，因此金属钠表面沾有煤油，在燃烧过程中，可能是煤油不完全燃烧，产生碳，黑色固体是碳，故A说法合理；
B．金属钠表面沾有煤油，钠燃烧时除了发生金属钠与氧气燃烧反应外，还发生了煤油的燃烧反应，故B说法不合理；
C．Na的金属性强于Mg，镁能和二氧化碳反应生成MgO和C，推测出金属钠也能与CO2发生相似的反应，故C说法合理；
D．钠保存在煤油中，可能滤纸没有完全吸干煤油，煤油不完全燃烧产生碳，故D说法合理；
故选B。
9．B
【详解】空气中含有CO2、H2O、O2、N2等成分，氢氧化钠是碱性物质能吸收酸性气体，二氧化碳是酸性气体，所以氢氧化钠吸收的是二氧化碳气体；浓硫酸具有吸水性，所以能吸收a中随气体带出来的水蒸气；空气中有氧气，在加热条件下，氧气和铜能反应生成氧化铜，所以可用红热的铜除去空气中的氧气；空气中有氮气，氮气和镁粉在加热条件下反应生成氮化镁，所以可用红热的镁粉除去空气中的氮气。故选B。
10．C
【详解】A．，A错误；
B．Li在空气中燃烧生成Li O，B错误；
C．钠和镁都很活泼，均能置换出CO 中的碳，C正确；
D．镁不与NaOH反应，D错误；
故选C。
11．A
【详解】A．SO3通入浓硫酸后会与其中的H2O发生化合反应生成稳定的H2SO4，而SO2不与浓硫酸反应，A正确；
B．亚硫酸钡可以与盐酸反应生成氯化钡和SO2气体，因此不能选稀盐酸为除杂试剂，B错误；
C．乙烯可以被酸性高锰酸钾溶液氧化为CO2气体，形成新的杂质气体，C错误；
D．镁粉会与浓盐酸反应，因此不能选用浓盐酸作为除杂试剂，D错误。
本题选A。
12．D
【详解】A．燃着的金属镁能在装有CO2的集气瓶中反应生成Mg2CO3和C，说明CO2具有氧化性，A正确；
B．向溶液中加入溶液，两者发生反应生成白色沉淀，并剩余，再加入5~6滴溶液，部分白色沉淀转化为蓝色沉淀，说明相同温度下：， B正确；
C．向盛有某无色溶液的试管中，滴加浓NaOH溶液并加热，在管口放一片湿润的红色石蕊试纸，若变蓝，则存在，C正确；
D．加入足量NaOH溶液后HCOOH转化为HCOONa，HCOONa中仍具有醛基的结构特征，会干扰甲醛的检验，D错误；
答案选D。
13．(1) CO2 降低 1 2
(2)
(3)
(4)
(5)
【详解】（1）反应，，化合价升高，被氧化，作还原剂，，化合价降低，被还原，作氧化剂，故答案为：为氧化剂，碳元素的化合价降低；反应中每生成1molMgO，消耗1mol Mg，转移2mol电子；
（2）中和胃酸的原理是，与胃酸中的反应，离子方程式为：；
（3）漂粉精中的有效成分为，与空气中的和水蒸气发生反应的化学方程式为：；
（4）软锰矿()与氢氧化钾和空气在平炉中加热，生成，反应的化学方程式为：；
（5）可以根据的半衰期和衰变程度测定文物年代，考古学上常用测定文物年代。
14． MgO Mg3N2 +2 2CH3MgCl+2H2O→Mg(OH)2+MgCl2+2CH4 ①②③⑤
【详解】(1)单质镁在空气中燃烧，主要是镁和氧气反应生成白色的MgO，镁也能和氮气反应生成还生成少量的Mg3N2。
(2)CH3MgCl中镁的化合价是+2，该化合物水解，镁结合水电离的氢氧根离子生成氢氧化镁，反应的化学方程式为2CH3MgCl+2H2O→Mg(OH)2+MgCl2+2CH4；
(3)①生成MgI2放出的能量小于生成MgF2放出的能量，放热越多，键能越大，所以Mg2+与I-间的作用力小于MgF2中Mg2+与F-间的作用力，故①正确；
②根据图示，MgF2的能量小于Mg与F2的总能量，所以Mg与F2的反应是放热反应，故②正确；
③Mg+Br2= MgBr2△H=-524KJ/mol
Mg+Cl2= MgCl 2 △H=-641.3KJ/mol
则MgBr2+ Cl2= MgCl 2+Br2 △H=-641.3KJ/mol+524KJ/mol=-117.3 KJ/mol，故③正确；
④能量越低越稳定，化合物的热稳定性顺序为MgI2⑤MgF2(s)+Br2(l)=MgBr2(s)+F2(g) △H=-524KJ/mol+1124KJ/mol=+600kJ·mol-1，故⑤正确；
选①②③⑤。
15． CuSO4 白色粉末变蓝 有气泡生成 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 2Mg+CO22MgO+C Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O NaOH溶液 2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑ CO2 H2O+CO2+CO=2HCO
【详解】Ⅰ．无水硫酸铜与水反应生成蓝色的五水硫酸铜，白色粉末变为蓝色，反应的化学方程式为CuSO4+5H2O=CuSO4 5H2O，故可用CuSO4检验煤油中是否含有水；钠能够与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应的化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，也可以向煤油样品中加入一小块金属钠，若观察到有气泡生成，说明煤油中含有水，故答案为：CuSO4；白色粉末变蓝；有气泡生成；2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；
Ⅱ．镁能够在二氧化碳气体中燃烧，因此镁着火不能用二氧化碳来灭火，反应的化学方程式为2Mg+CO22MgO+C，故答案为：2Mg+CO22MgO+C；
Ⅲ．次氯酸根离子与氯离子在酸性环境下发生氧化还原反应生成氯气和水，反应的离子方程式为Cl-+ClO-+2H+═Cl2↑+H2O；故答案为：Cl-+ClO-+2H+═Cl2↑+H2O；
Ⅳ．(1)Mg和铝都是金属，都能和酸反应，但铝和氢氧化钠溶液反应，Mg和氢氧化钠溶液不反应，所以可以选取氢氧化钠溶液作除杂剂，离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑，故答案为：NaOH溶液； 2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑；
(2)Na2CO3能与二氧化碳反应生成碳酸氢钠，能除去杂质且没有引入新的杂质，反应的离子方程式为H2O+CO2+CO=2HCO，故答案为：CO2；H2O+CO2+CO=2HCO。
16． 氧化 分解产生HCl，CeCl3抑制水解 TiO2+ 2Cl2+2CTiCl4+2CO D Zn+2NaOH=Na2ZnO2+H2↑ MnO2＋4H++2Cl-Mn2+＋Cl2↑＋2H2O Fe3O4+8HCl=2FeCl+FeCl2+4H2O
【详解】(1)CeO2在稀硫酸和H2O2的作用下可生成Ce3＋，CeO2中的Ce是＋4价，在H2O2的作用下可生成Ce3＋，因此发生还原反应，CeO2在该反应中作氧化剂，NH4Cl固体受热分解生成氯化氢能抑制CeCl3的水解；
故答案为：氧化；分解产生HCl，CeCl3 抑制水解；
(2)①TiO2与焦炭的混合物中通入Cl2，在高温条件下可生成TiCl4和CO，反应方程式为TiO2+ 2Cl2+2CTiCl4+2CO，
故答案为：TiO2+ 2Cl2+2CTiCl4+2CO；
②镁能与氧气、氮气、二氧化碳等反应，与氩气不反应，故答案为：D；
(3)锌和氢氧化钠溶液反应生成锌酸钠和氢气，反应方程式为Zn+2NaOH=Na2ZnO2+H2↑，
故答案为：Zn+2NaOH=Na2ZnO2+H2↑；
(4)在中学化学中MnO2参与制备气体单质为氧气和氯气的制备，由转化关系可知，B是氧气，D是氯气，C是浓盐酸，E是四氧化三铁，F是氯化亚铁，G是氯化铁，若①不需要加热，则A为过氧化氢，若需要加热，则A为氯酸钾。
①反应②为实验室用浓盐酸与二氧化锰加热制备氯气的常用方法，离子方程式为MnO2＋4H++2Cl-Mn2+＋Cl2↑＋2H2O，
故答案为：MnO2＋4H++2Cl-Mn2+＋Cl2↑＋2H2O；
②E为四氧化三铁，C是浓盐酸，两者反应产生氯化铁、氯化亚铁和水，反应的方程式为：Fe3O4+8HCl=2FeCl+FeCl2+4H2O，故答案为：Fe3O4+8HCl=2FeCl+FeCl2+4H2O；
17． 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 9 Na2SO4 2.5 10.08 NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3
【分析】由图象可知，从开始至加入NaOH溶液20 mL，没有沉淀生成，说明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后有剩余，溶液的溶质为H2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3，此时发生的反应为：H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O；当V(NaOH溶液)=200 mL时，沉淀量最大，此过程中Mg2+、Al3+与OH-反应生成Mg(OH)2和Al(OH)3，溶液溶质为Na2SO4；从200 mL到240 mL，NaOH溶解固体Al(OH)3，发生反应：OH-+ Al(OH)3=AlO2-+2H2O，据此分析解答。
【详解】(1)Al与NaOH溶液反应产生NaAlO2和H2，反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；
(2)根据图象可知Mg(OH)2和Al(OH)3的物质的量之和为0.35 mol，从200 mL到240 mL，NaOH溶解Al(OH)3，当V(NaOH溶液)=240 mL时，沉淀不再减少，此时全部为Mg(OH)2，物质的量为0.15 mol，Al(OH)3的物质的量为0.35 mol-0.15 mol=0.2 mol，由元素守恒可知n(Al)=n[Al(OH)3]=0.20 mol，n(Mg)=n[Mg(OH)2]=0.15 mol，所以镁和铝的总质量为m(Al)+m(Mg)=0.20 mol×27 g/mol+0.15 mol×24 g/mol=9 g；
(3)沉淀量最大时为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(Na2SO4)等于200 mLNaOH溶液中含有的n(NaOH)的0.5倍，所以n(Na2SO4)=0.5×5 mol/L×0.2 L =0.5 mol，所以H2SO4的物质的量浓度c(H2SO4)==2.5 mol/L；
(4)根据以上分析，n(Al)=0.2 mol，n(Mg)=0.15 mol，由于Al是+3价金属，Mg是+2价的金属，所以金属失去电子的物质的量n(e-)=3n(Al)+2n(Mg)=0.2 mol×3+ 0.15 mol×2=0.9 mol，根据反应过程中得失电子守恒，可知反应产生氢气的物质的量n(H2)=n(e-)=0.45 mol，则在标准状况下的体积V(H2)=0.45 mol×22.4 L/mol=10.08 L；
(5)在b点时溶液中溶质为Na2SO4，沉淀量为Mg(OH)2和Al(OH)3，在b→c过程中发生反应：NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O，至c点，该反应恰好反应完全，故c点溶液的溶质为Na2SO4、NaAlO2，由于酸性：H2CO3＞Al(OH)3，所以c点溶液中通入足量的CO2，NaAlO2、CO2、H2O反应产生Al(OH)3和NaHCO3，反应的化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3。
【点睛】本题考查物质的量在镁、铝的重要化合物的计算的应用，把握图象各阶段的物质的量的关系及各阶段的化学反应为解答的关键，注意反应的先后顺序及利用守恒关系计算，侧重考查学生的分析与计算能力。
18． Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O 2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑
或2CuSO4+3Na2CO3+2H2O=Cu2(OH)2CO3+2Na2SO4+2NaHCO3 Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑ 随着温度降低，Mg(OH)2溶解度减小 溶液吸收了空气中CO2 让上述红色溶液分别在与空气接触和隔绝空气的条件下冷却， 若前者褪色，后者不褪色，则证明空气中的CO2能使溶液碱性减弱，导致红色褪去(结论b成立)。
【分析】根据题目信息找到反应物和生成物结合质量守恒定律进行书写反应的方程式；
(3)根据碱能使酚酞试液变红色的性质可以知道，反应后溶液呈碱性；放置在空气中一段时间后，发现溶液的红色褪去，说明溶液的碱性消失(或减弱)，而导致溶液碱性变化的原因可能是：氢氧化镁的溶解度随着温度的降低而减小，从而使溶液碱性消失(或减弱)；或者吸收了空气中的二氧化碳而使溶液碱性消失(或减弱)。放置在空气中冷却后，发现溶液的红色褪去了，可以根据所学的化学知识来回答。
【详解】(1)向Cu和稀硫酸的混合物中滴入H2O2后，溶液很快变蓝色，说明生成了硫酸铜，根据质量守恒定律可知还应该由氢元素形成产物水，反应的方程式为：Cu+H2SO4+H2O2=CuSO4+2H2O；
(2)将硫酸铜溶液和碳酸钠溶液混合，会析出Cu2(OH)2CO3绿色固体，根据质量守恒定律可知还应该有水参加反应提供氢元素，生成物有由硫酸根离子形成的硫酸钠，结合原子的种类和个数都不变，可知还应该生成二氧化碳，所以反应的方程式为：2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑；
(3)①根据金属镁可与热水反应生成一种碱和一种气体，该气体是H2，反应方程式为：Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑；
②滴加酚酞试液，溶液变为红色的信息，可知反应产生了氢氧化镁。放置在空气中冷却后，发现溶液的红色褪去了，根据Mg(OH)2是难溶性的物质，放置时间长了，Mg(OH)2溶解度降低，溶液的碱性减弱，红色褪去；也可能是碱能与CO2反应的化学性质，生成了其他的盐，使溶液中氢氧根离子浓度降低。我们可以猜测温度降低，Mg(OH)2溶解度变小了，来设计加热褪色的溶液，观察溶液颜色变化的实验，将褪色后的溶液再加热，看其是否再变为红色，如变红，则原因为第一种情况；或将溶液在隔绝空气的条件下降温，看其红色是否褪去，如不褪去，则可能原因是第二种情况。
【点睛】本题考查了化学方程式的书写，及物质发生变化的原因分析探讨的知识。在书写化学方程式时，要依据质量守恒定律进行分析正确判断某些反应物和生成物，才能正确写出反应的方程式，在进行物质变化原因探讨时，要结合物质的性质及变化规律，掌握反应现象与本质的联系，了解酸碱指示剂及其性质，学会猜想和事实验证方法。
19． A CaCO3CaO＋CO2↑ 沉淀Mg2＋ 用洁净的铂丝蘸取少量固体，置于酒精灯火焰上灼烧、若无黄色火焰产生，则证明所得无水氯化镁晶体中不含氯化钠(答焰色反应也可) HCl(气流) MgCl2·6H2OMg(OH)2＋2HCl＋4H2O MgCl2(熔融) Mg＋Cl2↑ 制盐酸，循环使用(从考虑成本和废物循环利用的角度，副产物氯气可以用于制盐酸，氯气可用于水的消毒、制取漂白粉等。)
【分析】（1）操作a是从海水中分离出粗盐，即从溶液中分离出固体溶质，应用蒸发结晶的方法；
（2）生产生石灰的主要原料来源于海洋中的贝壳（或牡蛎壳等），其方程式为CaCO3CaO+CO2↑，从离子反应的角度思考，往海水中加入石灰乳的作用是沉淀Mg2+；
（3）①用洁净的铂丝蘸取少量固体，置于酒精灯火焰上灼烧、若无黄色火焰产生，则证明所得无水氯化镁晶体中不含氯化钠；
②直接在空气中加热MgCl2·6H2O，则Mg2+会水解的生成Mg（OH）2和HCl，通入HCl可以抑制其水解；
（4）无水MgCl2在熔融状态下，通电后会产生Mg和Cl2，副产物氯气可以用于制盐酸，循环使用。
【详解】（1）由流程图可知，操作a是从海水中分离出粗盐，即从溶液中分离出固体溶质，应用蒸发结晶的方法，
故答案为A。
（2）石灰乳是生石灰与水形成的化合物，从充分利用海洋化学资源，提高经济效益的角度考虑，生产生石灰的主要原料来源于海洋中的贝壳（或牡蛎壳等），其生产方程式为CaCO3CaO+CO2↑，从离子反应的角度思考，往海水中加入石灰乳的作用是沉淀Mg2+，
故答案为CaCO3CaO+CO2↑；沉淀Mg2+。
（3）①用洁净的铂丝蘸取少量固体，置于酒精灯火焰上灼烧、若无黄色火焰产生，则证明所得无水氯化镁晶体中不含氯化钠，故答案为用洁净的铂丝蘸取少量固体，置于酒精灯火焰上灼烧、若无黄色火焰产生，则证明所得无水氯化镁晶体中不含氯化钠(答焰色反应也可)。
②如果直接在空气中加热MgCl2·6H2O，则Mg2+会水解的生成Mg（OH）2和HCl，通入HCl可以抑制其水解，其反应方程式为：MgCl2·6H2OMg(OH)2＋2HCl＋4H2O，故答案为HCl，MgCl2·6H2OMg(OH)2＋2HCl＋4H2O。
（4）无水MgCl2在熔融状态下，通电后会产生Mg和Cl2，该反应的化学方程式为MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑，从考虑成本和废物循环利用的角度，副产物氯气可以用于制盐酸，循环使用(从考虑成本和废物循环利用的角度，副产物氯气可以用于制盐酸，氯气可用于水的消毒、制取漂白粉等。)
故答案为MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑，制盐酸，循环使用(从考虑成本和废物循环利用的角度，副产物氯气可以用于制盐酸，氯气可用于水的消毒、制取漂白粉等。)
20．(1) DECDC
(2) 除去氧气(及氮氧化物) A
(3) 恒压滴液漏斗 或
(4)或
(5)C
【解析】(1)
实验室制备，需要镁粉与干燥纯净的反应。A装置制氮气，发生的反应为。D防倒吸，E中硫酸亚铁饱和溶液具有还原性，可以除去装置中的氧气及A生成的气体中可能含有的氮氧化物，C干燥氮气．B为反应装置，为防止空气中的水分进入B，再连接装置，D仍为防倒吸．最后的E可连可不连，装置C可预防外界空气中水蒸气进入装置，干扰实验，故答案为：DECDC；；
(2)
因为镁粉在加热条件下可与空气中的氧气、二氧化碳等其他物质发生反应，硫酸亚铁具有还原性，可与空气中氧气和氮氧化物等发生氧化还原反应，所以硫酸亚铁饱和溶液的作用是：除去氧气(及氮氧化物)；应先用干燥纯净的排出装置中的空气，再点燃B装置酒精喷灯，防止生成杂质，故答案为：除去氧气(及氮氧化物)；A；
(3)
仪器a可平衡气压，使液体顺利留下，所以发挥相同的作用的是恒压滴液漏斗，仪器a中盛装的溶液是或，可与反应生成可溶性镁盐和铵盐，同时可与镁反应生成，故答案为：恒压滴液漏斗；或；
(4)
的体积为，根据关系式Mg可计算未反应的镁粉占样品的质量分数为，故答案为：或。
(5)
A．若有1mol水解会生成3mol，则原样品质量不足，导致结果偏低，A不符合题意；
B．装置的导气管，已消除滴入溶液的体积对所测气体体积影响，B不符合题意；
C．两次读数先仰视后俯视，导致所读数据比实际的体积偏大，使计算结果偏高，C符合题意；
D．第二次读数时液面左低右高，说明左侧气体压强大，体积小，最后所测的体积偏小，使计算结果偏低，D不符合题意；
答案选C。
21． 球形冷凝管 b 极易挥发 2Mg+O2 =2MgO 镁屑 加热促使乙醚挥发，且逆反应是吸热反应，加热后平衡朝有利于三乙醚合溴化镁分解的方向移动 92.0% CH3O-RCNT-CH3 -12xe-+12x=(1-x)CH3O-RCNT-(1-x)CH3+6xN2O5↑+2xCO2↑+3xH2O或CH3O-RCNT-CH3 -12xe-+12x=(1-x)CH3O-RCNT-(1-x)CH3+3xN2O5↑+2xCO2↑+6xHNO3
【分析】本实验的目的，是用Mg屑与液溴反应制取MgBr2，但Mg能与空气中的O2反应，所以需隔绝空气。为营造无氧环境，先将乙醚与镁屑混合于三颈烧瓶内，并用冰水保持低温环境，以减少乙醚挥发，将液溴用干燥的N2吹入三颈烧瓶内，与Mg反应生成MgBr2·3C2H5OC2H5，去除未反应的镁屑后，再加热让其分解，从而获得无水MgCl2。
【详解】(1)仪器D为内部为球形的冷凝管，名称是球形冷凝管；冷凝水流向总是下进上出，所以冷却水从b口流出；答案为：球形冷凝管；b；
(2)干燥的N2可将液溴吹出，此时液溴转化为溴蒸气，是因为液溴具有极易挥发的性质；因为空气中的O2能与Mg反应，所以实验中不能用干燥空气代替干燥N2，用化学方程式解释其原因为：2Mg+O2 =2MgO；答案为：极易挥发；2Mg+O2 =2MgO；
(3)步骤3中，由于镁屑未完全反应，所以会有部分剩余，则第一次过滤除去的物质是镁屑；答案为：镁屑；
(4)因为MgBr2+3C2H5OC2H5MgBr2·3C2H5OC2H5 H＜0，所以加热使平衡逆向移动，有利于MgBr2·3C2H5OC2H5分解，从而得无水MgBr2产品，原因是：加热促使乙醚挥发，且逆反应是吸热反应，加热后平衡朝有利于三乙醚合溴化镁分解的方向移动；答案为：加热促使乙醚挥发，且逆反应是吸热反应，加热后平衡朝有利于三乙醚合溴化镁分解的方向移动；
(5)由反应Mg2++EDTA=EDTA-Mg2+可知，n(Mg2+)=n(EDTA)，则无水MgBr2产品的纯度是=92.0%。答案为：92.0%；
(6)从图中可以看出，1molCH3O-RCNT-CH3在熔融硝酸盐中失去12x mole-，转化为(1-x)CH3O-RCNT-(1-x)CH3、CO2等，则此燃料电池负极电极反应方程式：CH3O-RCNT-CH3 -12xe-+12x=(1-x)CH3O-RCNT-(1-x)CH3+6xN2O5↑+2xCO2↑+3xH2O或CH3O-RCNT-CH3 -12xe-+12x=(1-x)CH3O-RCNT-(1-x)CH3+3xN2O5↑+2xCO2↑+6xHNO3。答案为：CH3O-RCNT-CH3 -12xe-+12x=(1-x)CH3O-RCNT-(1-x)CH3+6xN2O5↑+2xCO2↑+3xH2O或CH3O-RCNT-CH3 -12xe-+12x=(1-x)CH3O-RCNT-(1-x)CH3+3xN2O5↑+2xCO2↑+6xHNO3。
【点睛】书写燃料电池的电极反应式时，应密切关注箭头的指向，确定主要反应物和主要产物，再依据守恒原则，确定其它反应物和产物。