1、2020-2021 成都培优易错 难题镁及其化合物辅导专题训练一、镁及其化合物1 镁铝合金在交通、航空、电子等行业有着广泛的应用。某化学兴趣小组试对镁铝合金废料进行回收利用,实验中可将铝转化为硫酸铝晶体,并对硫酸铝晶体进行热重分析。镁铝合金废料转化为硫酸铝晶体实验流程如下:试回答下列问题:(1)在镁铝合金中加入 NaOH 溶液,写出反应的化学反应方程式 ,固体 B 的化学式 。(2)操作 包含的实验步骤有:蒸发浓缩、洗涤、干燥。(3)操作 中常用无水乙醇对晶体进行洗涤,选用无水乙醇的原因是。(4)若初始时称取的镁铝合金废料的质量为9.00 g,得到固体 A 的质量为4.95 g,硫酸铝晶体的质
2、量为49.95 g(假设每一步的转化率均为100%,合金废料中不含溶于碱的杂质)。计算得硫酸铝晶体的化学式为。(5)取上述硫酸铝晶体进行热重分析,其热分解主要分为三个阶段:323K-523K, 553K-687K,1043K以上不再失重,其热分解的TG 曲线见下图 ,已知:。根据图示数据计算确定每步分解的产物,写出第一阶段分解产物的化学式,第三阶段反应化学方程式。【答案】( 1) 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2( 2) Al(OH)3(3)冷却结晶 (4)过滤减少晶体的溶解( 5)洗去晶体表面杂质( 6)有利于晶体的干燥( 7) Al2(SO4)318H2O( 8)Al2
3、 (SO4)33H2O (9) Al2(SO4)3Al2O3+3SO【解析】【分析】向镁铝合金中加入足量氢氧化钠溶液,发生反应:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2,镁不反应,固体A 为 Mg,采用过滤的方法进行分离,向滤液中通入二氧化碳,发生反应:NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3 +NaHCO3,再通过过量进行分离,固体 B 为氢氧化铝,氢氧化铝与硫酸反应得到硫酸铝溶液,再经过蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤、干燥得到硫酸铝晶体( 1) Al 和氢氧化钠溶液生成可溶性的偏铝酸钠,镁不反应;( 2)从溶液中获得晶体,需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作;(
4、3)用乙醇洗涤,可以减少晶体的溶解,有利于晶体的干燥;(4) Al 的质量为9g-4.95g=4.05g,设硫酸铝晶体化学式为:Al2( SO4) 3nH 2O,根据 Al 元素守恒计算硫酸铝晶体的物质的量,再计算硫酸铝晶体的相对分子质量,进而计算n 的值,确定化学式;( 5)根据( 4)中计算可知,晶体中结晶水的质量分数,低温加热,首先失去结晶水,高温下,最终硫酸铝分解,根据失重 %计算判断各阶段分解产物,再书写化学方程式;【详解】(1)在镁铝合金中加入NaOH 溶液, Al 可以与强碱溶液发生反应,而Mg 不能反应,该反应的化学反应方程式是2Al+2NaOH+2H2 O=2NaAlO2+3
5、H2;所以固体 A 是 Mg;向滤液中通入过量的 CO2 气体,由于酸性 H2 CO3Al(OH)3,会发生反应: NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH) +NaHCO;所以固体 B 是 Al(OH) ;333(2)用硫酸溶解该固体,发生反应:2Al(OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)3+6H2O;得到的溶液C 是Al2 (SO4)3 溶液;由于其溶解度随温度的升高而增大,所以从溶液中获得晶体的方法是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 、洗涤、干燥;( 3)操作 中常用无水乙醇对晶体进行洗涤,来洗去表面的杂质离子,选用无水乙醇的原因是减少晶体的溶解;洗去晶体表面杂质;有利于晶体的干燥;( 4
6、)若初始时称取的镁铝合金废料的质量为9.00 g,得到固体 A 的质量为 4.95 g,金属发生反应,而镁不反应,减少的质量为金属铝的质量,则m(Al)= 9.00g4.95 g=4.05g, n(Al)=4.05g=0.15mol ,硫酸铝晶体的质量为49.95 g,硫酸铝晶体中含有SO42-的物质的量为27g / mol42-)=33+324 3的质量是24 30.15moln(SOn(Al)= 0.15mol=0.225mol, Al (SO )m(Al (SO ) )= ()222 342g/mol=25.65g,则含有的结晶水的物质的量是(49.95g25.65g)n(H O)=1.
7、35mol ,218g / mol则 n(Al 24 320.15mol(SO ): n(H O)= (): 1.35mol=1 : 18,所以该结晶水合物的化学式是:2Al2 (SO4)318H2O。( 5)在第一个阶段,减少的水的质量是:m(H2 O)= 40.54% 49.95g=20.25g,失去的结晶水20.25g的物质的量是:n(H2O)=1.125mol ,则在晶体中n(Al2 (SO4)3):18g / moln(H2O)= 0.15mol :( 1.35mol 1.125mol ) =1: 3,所以此时得到的晶体的化学式是2Al2 (SO4)33H2O;( 49.95 g48
8、.65%)在第二个阶段,失去结晶水的物质的量是n(H2O)=1.35mol ,结晶水18g / mol完全失去,得到的固体物质是:Al2(SO4)3,则在第三个阶段加热发生分解反应,是硫酸铝的分解,方程式是:Al2 (SO4)3Al2O3+3SO3。2 某同学用含结晶水的正盐X( 四种短周期元素组成的纯净物) 进行了如下实验:实验中观测到:混合气甲呈无色并被蒸馏水全部吸收;固体乙为纯净物;在步骤中,取1/10 溶液丙,恰好中和需消耗0.00200molNaOH;另取一定量的溶液丙,加入少量K2FeO4 固体,产生黄绿色气体。请回答:(1) X 的化学式是 _,步骤的化学方程式是_ 。(2)溶液
9、丙与K2FeO4 固体反应的化学方程式是_ 。【答案】 MgCl26H2OMgCl26H2OMgO+2HC1+5H 2O2K2 FeO4+16HC1=4KCl+2FeCl 3+3Cl2+8H2O【解析】【分析】据题意知,含结晶水的正盐X 共含有四种短周期元素,经灼烧所得的混合气体中含有水蒸气,混合气甲经步骤 、 、 得白色沉淀,可判断混合气甲中有氯元素,由混合气甲呈无色并被蒸馏水全部吸收,且溶液丙可以被NaOH 溶液中和、与少量K 2FeO4 反应能生成黄绿色气体,可得混合气体甲中含有HCl气体。结合正盐X 灼烧得到混合气体甲和固体乙可推知X 含有H、 O、 Cl 和一种金属元素。依题意经计算
10、可知混合气体甲中:n(HCl)=0.02mol,n(H2O)=mol=0.05mol 。又因盐 X 为正盐,并且所含元素均为短周期元素,可知其阴离子为氯离子,阳离子可能为Na+、 Mg 2+或 Al 3+。若是钠离子,则 X 灼烧时无法产生HCl 气体,不符合题意,而氯化镁晶体和氯化铝晶体灼烧后得到的分别是氧化酶和氧化铝,根据固体乙的质量计算可知阳离子为 Mg 2+,固体乙为MgO , n(MgO)-0.01mol ,故 X 为 MgCl 26H 2O,据此解答。【详解】据题意知,含结晶水的正盐X 共含有四种短周期元素,经灼烧所得的混合气体中含有水蒸气,混合气甲经步骤 、 、 得白色沉淀,可判
11、断混合气甲中有氯元素,由混合气甲呈无色并被蒸馏水全部吸收,且溶液丙可以被黄绿色气体,可得混合气体甲中含有HClNaOH 溶液中和、与少量K 2FeO4 反应能生成气体。结合正盐X 灼烧得到混合气体甲和固体乙可推知 X 含有 H、 O、 Cl 和一种金属元素。依题意经计算可知混合气体甲中:n(HCl)=0.02mol ,n(H2O)=mol=0.05mol 。又因盐 X 为正盐,并且所含元素均为短周期元素,可知其阴离子为氯离子,阳离子可能为Na+、 Mg 2+或 Al 3+。若是钠离子,则X 灼烧时无法产生 HCl 气体,不符合题意,而氯化镁晶体和氯化铝晶体灼烧后得到的分别是氧化酶和氧化铝,根据
12、固体乙的质量计算可知阳离子为 Mg 2+,固体乙为 MgO , n(MgO)-0.01mol ,故 X 为 MgCl 226H O,(1)由分析可知 X 的化学式为 MgCl 26H2 O,其灼烧时分解生成MgO 、 HCl 和 H2O,发生反应的化学方程式为:MgCl 26H 2OMgO+2HC1 +5H 2O。( 2)溶液丙为稀盐酸,加入少量 K2FeO4 固体,产生黄绿色气体为 Cl 2,可知此反应发生氧化还原反应,还原产物应为 FeCl3,根据电子守恒和原子守恒可知发生反应的化学方程式为: 2K 2FeO4+16HC1=4KCl+ 2FeCl 3+ 3Cl 2 +8H2O。3已知 A
13、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】(
14、1) Mg3 2322N 4NH + 5O4NO +6H O ( 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Fe2 O3。【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Mg 3N2, 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,所以在元素化合价变化,可判断出氧化还原反应有E为 NH4Cl。根据反应过程中是否存。(2)由C可通过单质间的化合反应制得,加热蒸
15、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Fe2 O3, E 为Fe(OH)3。考点:元素化合物4 已知 X 溶液有如图所示转化关系:(1)根据上述转化关系,写出下列物质的化学式:X_、Y_、 Z_、试剂甲_,试剂乙 _ 。(2)写出上述各步反应 的离子方程式: _; _ ; _ ; _ 。【答案】 MgSO4Mg(OH)2MgCl2BaCl2AgNO3SO42-+Ba2+ BaSO4Mg2+2OH- Mg(OH) 2 Mg(OH)2+2H+ Mg2+2H2O Ag+Cl- AgCl 【解析】【分析】X
16、 与硝酸钡反应得到硝酸镁,则X 含有镁离子,且阴离子与钡离子反应生成沉淀,可推知X 为 MgSO ,结合转化关系,可知Y 为 Mg(OH) 、 Z 为 MgCl 、试剂甲为 BaCl ,试剂乙为42223AgNO ,据此解答。【详解】(1)X 与硝酸钡反应得到硝酸镁,则X 含有镁离子,且阴离子与钡离子反应生成沉淀,可推知 X 为 MgSO4,结合转化关系,可知Y 为 Mg(OH) 2、 Z 为 MgCl2、试剂甲为 BaCl2,试剂乙为 AgNO3;(2)反应的离子方程式为: SO42-+Ba2+ BaSO4;反应的离子方程式为:Mg2+2OH-Mg(OH) 2;反应的离子方程式为:Mg(OH
17、) 2+2H+ Mg 2+2H2O;反应的离子方程式为:Ag+ +Cl- AgCl 。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:A +B-C+D, B-+E =2D;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;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
18、:(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 NH4232243 Mg+2NHH O=Mg(OH) +2NH300【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
19、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;A、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;1molB离子与1molE离子作用可生成2mol D分子,则E 是水合氢离子;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
20、】根据上述分析可知:A 是铵根离子NH4+,B 是氢氧根离子OH-, C 是氨气 NH3, D 是水H2O, E 是 H3O+, 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:NH4+;(2)C 是 NH3 ,当氨气溶于水后,大部分NH3 与水反应产生 NH3H2O,产生的 NH3H2O 有少部分发生电离产生NH4+和 OH-,所以氨气的水溶液中至少存在的分子有H2O 、 NH3、 NH3H2O三种分子;(3)微粒 F 是 Mg 2+, Mg2+与过量 NH3 在水溶液反应,产生Mg(OH)2 沉淀和 NH4+,反应的离子方程式为: M
21、g 2+2NH3H2O=Mg(OH)2 +2NH4 ;(4)n(Mg 2+)=0.1mol , n(OH-)=c V=1.5mol/L 0.2L=0.3mol,根据方程式Mg2+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-+H3O+=2H2O,然后发生反应:Mg(OH) 2 +2 H3 O+=4H2O+Mg2+,则反应消耗 H3O+的物质的量为 0.1mol+0.1mol 2=0.3mol,由于
22、1mol/L E 离子的强酸溶液,因此需要H3O+的体积 V(H3O+)=0.3mol 1mol/L=0.3L=300mL。6 根据如图转化关系以及实验现象填写空白( 1)固体 X 是 _(填化学式 )。( 2)反应的化学方程式是 _ 。( 3)反应的离子方程式是 _ 。( 4)图中溶液的溶质是 _(填化学式 ),现有 100mL含浓度均为 1.0mol/L 的MgCl2 和 AlCl 3 的混合溶液,要使其中的2+沉淀而分离 出来,至少需要Mg 全部转化为 Mg(OH)22.0mol/L该溶液的体积为 _mL 。【答案】Na2O2 2Na2O2+2CO2=2Na 2CO3+O2 CaCO3+
23、2H+2+=Ca +CO2+H 2O NaOH 300【解析】根据图中信息可知,淡黄色固体为金属与气体反应而得,故X 为过氧化钠,气体B 为氧气,金属单质为钠,过氧化钠与气体CO2 反应生成气体B 和固体 Y 为碳酸钠,碳酸钠与石灰水反应生成白色沉淀碳酸钙和溶液氢氧化钠,白色沉淀与盐酸反应生成二氧化碳。(1)固体 X 是 Na2O2;( 2)反应是过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,其化学方程式是: 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;( 3)反应是碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,其离子方程式是+2+CaCO3+2H =Ca +CO2+H2O;(4)根据图中信息,图中溶
24、液的溶质是NaOH ,要使其中的 Mg 2+全部转化为 Mg(OH) 2 沉淀而分离出来,则加入的NaOH 将 Mg 2+转化为沉淀而将Al 3+转化为偏铝酸盐,即有关的方3223程式是 Al 4OH =AlO 2H O、 Mg 2OH =Mg(OH)。 Mg和 Al 的物质的量均为2220.10mol ,所以根据方程式可知,至少消耗NaOH 的物质的量是0.10mol 40.10mol 20.60mol ,所以需要2.0mol/LNaOH 溶液的体积是 0.30L 300mL。点睛:该题是中等难度的试题,也是高考中的常见题型。试题综合性强,考查钠及其化合物的相互转化的推断,同时也考查了镁和铝
25、的综合计算,解题的关键是首先根据电荷守恒得出铝离子的物质的量,然后在明确反应的原理的基础上,直接列式计算即可。7 在标准状况下,分别取30mL 相同浓度的盐酸依次装入试管中,然后分别慢慢加入组成相同的镁铝混合物,相同条件下,测得有关数据如表所示反应前后体积不变)实验序号混合物质量 /mg2555101020气体体积 /mL280336336(1)盐酸的物质的量浓度为_mol/L 。(2)混合物中 Mg 和 Al 的物质的量之比为 _。【答案】 11:1【解析】【分析】镁铝均能和盐酸反应产生氢气,由表中数据可知,30mL 盐酸最多可以生成336mLH2。因此,在实验中,金属混合物完全溶解了,而实
26、验中,金属混合物肯定有剩余。【详解】(1)由表中数据可知, 30mL 盐酸最多可以生成336mLH2,因此,盐酸中n(H+)=2n(H20.336 L0.03 mol)= 20.03mol ,所以盐酸的物质的量浓度为1mol/L 。22.4L / mol0.03L(2)实验中, 255mg 混合物完全溶解生成 280mL H2,n(Mg) 24g/mol+ n(Al) 27g/mol=0.255g ,根据电子转移守恒可得 2 n(Mg)+3 n(Al)=2n(H2)= 20.280Ln(Mg)= n(Al)= 0.005mol ,所以0.025mol ,联立方程组可以求出22.4L / mol
27、Mg 和 Al 的物质的量之比为1:1。8 实验装置如下图所示。先关闭KA中的反应进行,加热玻璃管CC管中,使,可观察到发出耀眼白光,产生白烟,管壁上附着有淡黄色物质。实验完成后,将C 管中固体全部加入盐酸中,有臭鸡蛋气味的气体生成。请回答下列有关问题:( 1) C 中全部产物有 _、 _ 、_。( 2)本实验先使 A 中反应进行,再加热 C 装置,其目的是 _ 。(3)停止实验时,先打开K,再停止滴加浓硫酸,熄灭酒精灯,橡胶气胆B 在实验中的作用是 _。(4)若无装置B、K,使用普通导管,本实验的尾气吸收装置可以选用上图中装置_(填写序号,多选扣分)。(5) C 中的Mg应放在不锈钢垫片上而
28、不能直接接触管壁的原因是_【答案】SMgOMgS排净空气(防止Mg和氧气、氮气反应)防止倒吸F、 G、 H防止 Mg 和玻璃中的SiO2 反应。【解析】【详解】(1)浓硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫气体,二氧化硫与Mg 反应,生成淡黄色固体S,臭鸡蛋气味的气体为硫化氢,因此二氧化硫与Mg 反应产物为 MgS根据元素守恒可知,另外一种产物为氧化镁;(2)利用 A 装置生成的气体 SO2,排除装置 C 中的空气,防止Mg 与空气中的氧气、氮气反应;(3)停止实验后,温度降低导致体系内部压强减小,容易发生倒吸,打开K,将空气充入反应反应体系,可平衡容器内外压强,防止倒吸;( 4)若无装置 B、K,
29、E、 F、 G、 H 中有防倒吸作用的装置是 F、 G、H;( 5)玻璃中含有 SiO2,高温下 Mg 能与 SiO2 反应。9 较活泼金属与硝酸反应,产物复杂。如一定浓度的硝酸与镁反应,可同时得到NO、NO2、N2 三种气体。某同学欲用下列仪器组装装置来直接验证有NO、 NO2 生成并制取氮化镁。(假设实验中每步转化均是完全的)已知: NO2沸点是 21.1 、熔点是 - 11; NO的沸点是 - 151、熔点是遇水会发生水解。回答下列问题:(1)为达到上述实验目的,所选用的仪器的正确连接方式是(_)- 164;氮化镁( 填序号 ) 。a. ADCFBFEb.ACDFBFEc. A F C
30、D F B Ed. A F D C F B E( 2)确定还原产物中有 NO2的现象是 _ ,实验中两次使用装置 F,第二次使用装置 F 的作用是 _ 。( 3)实验前需先打开开关 K,向装置内通 CO2气体,其目的是 _,当_时停止通入CO2。( 4)实验过程中,发现在 D 中产生预期现象的同时, C 中溶液颜色慢慢褪去,试写出C中反应的离子方程式 _ 。(5)在 A中反应开始时,某同学马上点燃B 处的酒精灯,实验结束后通过测定发现产品纯度不高,原因是_ (用化学方程式回B 处的答)。(6)验证B 处有氮化镁生成的方法是_ 。【答案】 aD中有红棕色液体生成防止 E 中水蒸气进入B 中,造成
31、产物不纯排除装置内空气,防止干扰实验E 中产生白色沉淀-+2+-5NO+3MnO+4H 3Mn +5NO +2HO4=32CO+2Mg2MgO+C取 B 中固体少量于试管中,向其中加入少量水,若产生能使湿润2的红色石蕊试纸变蓝的气体,则B 中有氮化镁生成【解析】试题分析:本题考查Mg与 HNO3 反应产物的探究以及Mg3N2 的制备,涉及装置的连接、物质的检验、方程式的书写。(1)根据题意“Mg反应可同时得到NO、 NO222一定浓度的硝酸与、 N”, 若有 NO 生成则气体呈红棕色,根据已知NO 2、 NO 的熔沸点,在装置D 中可将 NO2冷凝为液态,可观察到装置 D 中有红棕色液体生成
32、;利用 NO 具有还原性,用装置 C 中酸性KMnO4 溶液验证NO;根据已知 Mg 3N2 遇水会发生水解,与 Mg 反应的 N2 必须是干燥的,气体在进入装置 B 之前必须用浓硫酸干燥 N2,且要防止 H2 O( g)进入制备 Mg 3N2 的装置;装置的连接顺序为: ADCFBFE, 答案选 a。(2)根据上述分析,确定还原产物中有NO2 的现象是:装置D 中有红棕色液体生成。 Mg3N2 遇水会发生水解,实验中两次使用装置F,第一次使用装置F 的作用是 :干燥N2;第二次使用装置F 的作用是:防止E 中 H2O(g)进入 B 中,使 Mg 3N2 不纯 。( 3)由于 NO 能与 O2
33、 反应生成 NO2,会影响 NO2、 NO 的验证,实验开始前要排出装置中空气 ,所以实验前先打开开关 K,向装置内通 CO2 气体,其目的是:排除装置内空气,防止干扰实验 ;当观察到装置 E 的 Ba( OH) 2 溶液中产生白色沉淀时,表明装置中空气已经排尽,停止通入 CO2。(4)装置 D 中观察到有红棕色液体出现,装置C 中溶液颜色慢慢褪去,说明酸性KMnO4溶液将 NO 氧化成 NO3-,同时 MnO 4-被还原成Mn 2+, 反应可写成NO+MnO4- NO3 -+Mn2+, N 元素的化合价由+2 价升至 +5 价, Mn 元素的化合价由+7 价降至 +2 价,根据得失电子守恒配
34、平为5NO+3MnO4 - 5NO3-+3Mn 2+,结合原子守恒、电荷守恒,写出离子方程式为 5NO+3MnO 4-+4H+=5NO3-+3Mn 2+2H2O。(5)在 A 中反应开始时,马上点燃 B 处的酒精灯, Mg 与 CO2 发生置换反应生成 MgO 和C,导致实验结束后 B 处制得的 Mg 3N2 纯度不高, Mg 与 CO2 反应的化学方程式为2Mg+CO22MgO+C。(6) Mg 3N2 遇水发生水解生成Mg( OH) 2 和 NH3,检验有Mg3N2 生成只要检验B 处固体中加水产生 NH3 即可 ,验证 B 处有 Mg3N2 生成的方法是:取B 中固体少量于试管中,向其中
35、加入少量水,若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则B 中有氮化镁生成 。点睛 :本题的难点是实验装置的连接和氧化还原反应方程式的书写,理解实验的原理和各物质性质的差异是解答本题的关键。氧化还原反应方程式的书写,先根据实验现象分析氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物,再根据得失电子守恒配平,最后用原子守恒、电荷守恒写出完整的方程式。10 一定质量的镁、铝混合物投到2molL 1 的盐酸中,待金属完全溶解后,再向溶液中逐滴加入 2molL 1 的氢氧化钠溶液,生成沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液的体积关系如图所示。则:( 1) 0 amL、a 80mL、 8090mL 对应反应的离子方程式分别为:0 amL: _;amL 80mL: _、 _;