2022届高考化学二轮复习镁及其化合物专项练习（含解析）

这是一份2022届高考化学二轮复习镁及其化合物专项练习（含解析），共17页。试卷主要包含了选择题，综合题，结构与性质等内容，欢迎下载使用。
2022届高三化学二轮复习镁及其化合物专项练习
一、选择题（共17题）
1．下列物质分别与100mL、2mol/L的盐酸恰好反应时，所得溶液的溶质的物质的量浓度的大小关系是：①镁粉 ②氧化镁 ③氢氧化镁 ④碳酸镁
A．①>②>③>④ B．①>②=④>③ C．①>④>③=② D．④>①>②=③
2．下列有关物质的性质与用途具有对应关系且正确的是
A．由于镁很活泼，点燃镁条之前，应该用砂纸打磨掉表面氧化膜
B．明矾溶于水能形成胶体，可用于自来水的杀菌消毒
C．金属钠具有强还原性，可用其与TiCl4溶液反应制取金属Ti
D．Al2O3具有很高的熔点，可用于制造熔融烧碱的坩埚
3．下列物质中属于镁条在空气中燃烧产物的是(　　)
①MgCO3　②Mg(OH)2　③MgO④C　⑤Mg3N2　⑥CO
A．①②③
B．⑤⑥
C．③④⑤
D．②③
4．下列有关钠和镁的说法中，不正确的是（   ）
A．电解熔融NaCl可以得到金属钠
B．金属钠在高温下能将TiCl4中的钛置换出来
C．金属镁着火，可用氮气灭火
D．金属镁燃烧后会发出耀眼的白光，因此常用来制造信号弹和焰火
5．把镁粉中混有的少量铝粉除去,应选用的试剂是
A．稀盐酸 B．烧碱溶液
C．硫酸铝溶液 D．硫酸镁溶液
6．下列物质的转化在给定条件下能实现的是（ ）
①
②
③
④
⑤
A．①②③ B．②③④ C．①③⑤ D．②④⑤
7．下列有关实验现象的描述，错误的是
A．硫在氧气中燃烧，火焰呈明亮的蓝紫色，生成有刺激性气味的气体
B．磷在空气中燃烧火焰呈黄色，生成大量白烟
C．木炭在氧气中燃烧发出白光而在空气中燃烧则灼热成红热
D．镁条在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体
8．现代建筑的门窗框架常用电镀加工成的古铜色硬铝制造。取硬铝样品进行如下图所示的实验(每一步试剂均过量)，由此可推知，硬铝的组成为(已知Si与NaOH溶液反应产生H2) (　　)
样品
A．Al，Cu，Mg，Si B．Al，Mg，Si，Zn
C．Al，Fe，C，Cu D．Al，Si，Zn，Na
9．自然界中存在一种尖晶石，化学式可表示为MgAl2O4，它透明色美，可作为宝石。已知该尖晶石中混有Fe2O3。取一定量样品5.4g，恰好完全溶解在一定浓度100 mL盐酸溶液中，盐酸浓度可能是（ ）
A．2.8 mol·L-1 B．3.8 mol·L-1 C．4.3 mol·L-1 D．4.9 mol·L-1
10．下列氧化物的性质与用途具有对应关系的是
A．具有漂白性，可用作溴蒸气的吸收剂
B．CaO具有碱性氧化物的性质，燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成
C．是两性氧化物，可以用作防腐涂层
D．MgO熔融状态下能导电，可以用作耐火材料
11．将2.6g金属混合物的粉末跟足量的盐酸反应，生成2.24 LH2(标况)，则此金属混合物可能是（ ）
A．Mg和Al B．Al和Fe C．Fe和Zn D．Zn和Cu
12．下列说法正确的是
A．铁制容器可以盛装冷的浓硫酸，因为常温下铁和浓H2SO4不反应
B．金属镁的熔点高，是优质的耐高温材料
C．木材、纺织品浸过水玻璃后，具有防腐性能且不易燃烧
D．氢气是一种清洁能源，但热值低，因而目前没有被广泛应用
13．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 (　　)
A．
B．
C．
D．
14．镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积（V）与时间（t）关系如右图。反应中镁和铝的

A．物质的量之比为3︰2 B．质量之比为3︰2
C．摩尔质量之比为2︰3 D．反应速率之比为2︰3
15．下表中的各组物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是（ ）
编号
a
b
c
d

①
Na2O
Na2O2
Na
NaOH
②
Al2O3
NaAlO2
Al
Al(OH)3
③
FeCl2
FeCl3
Fe
CuCl2
④
MgO
MgCl2
Mg
Mg(OH)2
A．①②④ B．①③④ C．①②③ D．②③④
16．甲、乙、丙、丁分别是NaOH、AlCl3、BaCl2、MgCl2四种物质中的一种，若将乙溶液滴入丁溶液中，发现有白色沉淀生成，继续滴加则沉淀消失；乙溶液滴入丙溶液中，无明显现象发生。据此可推断甲物质是
A．BaCl2 B．NaOH C．AlCl3 D．MgCl2
17．下列说法不正确的是(　　)
A．氯化钠可用于配制生理盐水 B．二氧化硅可用于制造玻璃
C．海水中的钠元素以单质存在 D．氧化镁(熔点2 800 ℃)是优良的耐高温材料
二、综合题（共6题）
18．某研究小组取一定质量的镁铝合金放入200mL稀硫酸中，固体完全溶解后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积的变化关系如图所示。

求：（1）该合金的质量
（2）原稀硫酸的物质的量浓度
19．下图中A-J分别代表相关反应中的一种物质，已知A分解得到等物质的量的B、C、D，已知B、D为常温下气态化合物，C为常温下液态化合物，图中有部分生成物未标出。

请填写以下空白：
（1）A的化学式_____________B的电子式_______________。
（2）写出下列反应的化学方程式：
D＋G→ H_____________________________。
B+镁 → E + F______________________________。
（3）写出A + NaOH →D的离子方程式_________________________________。
20．氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为(MgCO3，舍少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：


（1）加入H2O2氧化时，发生反应的化学方程式为___________________________。
（2）滤渣2的成分是_________（填化学式）。
煅烧过程存在以下反应：
2MgSO4+C2MgO+2SO2↑+CO2↑；MgSO4+CMgO+SO2↑+CO↑；MgSO4+3CMgO+S↑+3CO↑。
利用下图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。


（3）D中收集的气体是__________（填化学式）。
（4）B中盛放的溶液是_________（填序号）。
a．NaOH溶液 b．Na2CO3溶液 c．稀硝酸 d.．KMnO4溶液
（5）A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应，产物中元素最高价态为+4，写出该反应的离子方程式：_________________________
21．卤块的主要成分是MgCl2，此外还含Fe2+、Fe3+和Mn2+等杂质离子。以卤块为原料按如图所示流程进行生产，可制得轻质氧化镁。

查阅资料得下表相关数据:
表1: 生成氢氧化物沉淀的pH
表2: 原料价格表
物质
开始沉淀
沉淀完全
试剂
价格(元/吨)
Fe(OH)3
2.7
3.7
a.漂液(含25.2%NaClO)
450
Fe(OH)2
7.6
9.6
b.双氧水(含30%H2O2)
1500
Mn(OH)2
8.3
9.8
c.烧碱(含98%NaOH)
2200
Mg(OH)2
9.6
11.1
d.纯碱(含99.5%Na2CO3)
800
已知Fe2+氢氧化物呈絮状，不易从溶液中除去，必须将它氧化后以Fe(OH)3沉淀形式才能除尽。若要求产品尽量不含杂质且生产成本较低，请根据上表提供的资料回答:
（1）流程中加入的试剂X、Y、Z的最佳选择依次是表2中的_____(选填试剂编号)。
（2）步骤②发生反应的离子方程式为__________；步骤⑤中发生反应的化学方程式为______。
（3）为尽量除去杂质，步骤③调节pH为____时，停止加入Y。调节为该pH的目的是____。
（4）若在实验室进行步骤⑥的灼烧实验，必须用到的仪器是____。
A．酒精喷灯 B．铁三脚 C．坩埚 D．蒸发皿 E.泥三角 F.烧杯 G.石棉网
（5）向装有少量Mg(OH)2浊液的试管中加入适量CH3COONH4晶体，充分振荡后溶液会变澄清，请用化学平衡的原理解释浊液变澄清的原因______。
22．往有机聚合物中添加阻燃剂，可增加聚合物的使用安全性，扩大其应用范围。Mg(OH)2是一种常用的阻燃剂，生产工艺如下：

完成下列填空：
(1)精制卤水中的MgCl2与适量石灰乳反应合成碱式氯化镁[Mg(OH)2-xClx•mH2O]，反应的化学方程式为___。
(2)合成反应后，继续在393K～523K下水热处理8h，发生反应：Mg(OH)2-xClx•mH2O→(1-)Mg(OH)2+MgCl2+mH2O，水热处理后，进行过滤、水洗。水洗的目的是___。
(3)阻燃型Mg(OH)2具有晶粒大，易分散、与高分子材料相容性好等特点。上述工艺流程中与此有关的步骤是___。
(4)已知热化学方程式：Mg(OH)2(s)→MgO(s)+H2O(g)-81.5kJ•mol-1
Al(OH)3(s)→Al2O3(s)+H2O(g)-87.7kJ•mol-1
Mg(OH)2和Al(OH)3起阻燃作用的主要原因是___。等质量Mg(OH)2和Al(OH)3相比，阻燃效果较好的是___，原因是___。
(5)该工业生产的原料还可以用来提取金属镁。请设计提取金属镁的工艺流程（框内写产物名称，箭头上标明转化条件）：___


六、结构与性质
23．（1）分别取W g钠、镁、铝与足量的盐酸反应，在相同条件下产生氢气的体积比是_______。
（2）分别取0．1 mol钠、镁、铝与足量的盐酸反应，在相同条件下产生氢气的体积比是___________。
（3）若产生相同体积(同温同压下)的氢气，所需钠、镁、铝(与足量的盐酸反应)的物质的量之比为____________。
（4）若将0．2 mol钠、镁、铝分别投入10 mL 1 mol·L－1的盐酸中，在标准状况下，产生氢气的体积大小顺序是________。

参考答案
1．B
【解析】
【详解】
n(HCl)=0.2mol，①镁粉不会产生水，②氧化镁 ③氢氧化镁 ④碳酸镁都会产生水，③氢氧化镁产生的水最多；因此所得溶液的溶质的物质的量浓度最大的是①；最小的是③，②和④浓度相等。故所得溶液的溶质的物质的量浓度的大小关系是①>②=④>③；
答案选B。
2．A
【详解】
A项，氧化镁熔点高，金属镁的表面有一层氧化膜，因此点燃镁条之前，应该用砂纸打磨掉表面氧化膜，故A正确；
B项，明矾可水解，生成具有吸附性的氢氧化铝胶体，但不具有氧化性，不能用于杀菌消毒，故不选B项；
C项，钠是活泼金属，具有还原性，可与熔融TiCl4反应制取金属Ti，溶液中钠与水剧烈反应，不能用钠与溶液反应制备金属，故不选C项；
D项，高温下，氧化铝能与NaOH反应，氧化铝不能用于制造熔融烧碱的坩埚，故不选D项。
综上所述，本题选A。
3．C
【详解】
镁条在空气中燃烧，与空气中的氧气、氮气、二氧化碳反应，生成物为MgO、Mg3N2、C，只有C项符合题意。故选C。
4．C
【详解】
：A．电解熔融NaCl时阳极上氯离子失电子生成氯气，阴极上钠离子放电生成金属钠，A正确；
B．Na的活泼性大于Ti，在熔融状态下，钠能置换出Ti，所以金属钠在高温下能将TiCl4中的钛置换出来，B正确；
C．在点燃条件下，镁在氮气燃烧生成氮化镁，所以金属镁着火不可用氮气灭火，C错误；
D．镁燃烧时发生耀眼的白光，并放出大量的热，因此常用来制造信号弹和焰火，D正确；
答案选C。
5．B
【详解】
A、镁和铝都是活泼的金属，都能和酸反应，选项A不正确；
B、铝能溶解在强碱氢氧化钠溶液中，镁与氢氧化钠溶液不反应，因此把镁粉中混有少量的铝粉除去，应选用的试剂是氢氧化钠溶液，即烧碱溶液，选项B正确；
C、镁能和硫酸铝发生置换反应生成硫酸镁和铝，是消耗镁生成铝而无法除去铝，选项C不正确；
D、硫酸镁溶液与铝不反应，无法除去铝，选项D不正确。
答案选B。
6．C
【详解】
①氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳生成氢氧化铝和碳酸氢钠，故①能实现；②硫和氧气点燃生成二氧化硫，二氧化硫和氧气在催化剂加热的条件下反应生成三氧化硫，故②不能实现；③在饱和食盐水中通入氨气，形成饱和氨盐水，再向其中通入二氧化碳，在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子，其中NaHCO3溶解度最小，析出NaHCO3晶体，加热NaHCO3分解生成碳酸钠，故③能实现；④氧化铁与盐酸反应生成氯化铁，氯化铁中Fe3+水解Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3HCl，加热HCl易挥发，平衡向右移动，因此加热得不到无水FeCl3，故④不能实现；⑤氯化镁与石灰乳转化为更难溶的氢氧化镁，氢氧化镁煅烧分解生成氧化镁，故⑤能实现；因此①③⑤能实现，故C符合题意。
综上所述，答案为C。
7．D
【详解】
A项，硫在氧气中燃烧，比在空气中更剧烈，发出明亮的蓝紫色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体，故A正确；B项，磷(白磷或红磷)容易在空气中燃烧，剧烈燃烧时火焰呈黄色，生成大量白烟（这和白磷在暗处自燃产生绿色磷光不同），故B正确；C项，木炭在氧气中燃烧比在空气中更剧烈，在氧气中燃烧发出白光而在空气中燃烧则灼热成红热，故C正确；D项，镁条在氧气中燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体，故D错误。
8．A
【详解】
钠是一种极为活泼的金属，不能在空气中稳定存在，不能制作合金，D错误；加入稀盐酸后，C项中的Al、Fe与盐酸完全反应，剩余的两种成分都不能与NaOH溶液反应，不符合实验事实，又可排除C项，C错误；如果是A项，在合金样品与盐酸完全反应后，只剩余Si和Cu，而Si能与NaOH溶液反应，放出氢气，Cu不反应，有不溶物剩余，A正确；如果是B项，在合金样品与盐酸完全反应后，只剩余Si，而Si与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和氢气，没有不溶物，不合题意，B错误；正确选项A。
9．A
【详解】
假设全部是MgAl2O4时，5.4gMgAl2O4的物质的量为=0.038mol，与盐酸反应最终生成MgCl2和AlCl3，1molMgAl2O4消耗8molHCl，故消耗HCl的物质的量为8mol×0.038mol/1mol=0.304mol，故100 mL盐酸溶液中盐酸的浓度为3.04mol/L；
假如全部是Fe2O3时，5.4gFe2O3的物质的量为=0.0338mol，1molFe2O3消耗6molHCl，故消耗盐酸的物质的量为0.0338mol×6=0.203mol，故盐酸的物质的量浓度为=2.03mol/L；
实际盐酸的物质的量浓度应介于二者之间，故选A。
10．B
【详解】
A．二氧化硫与溴蒸气发生氧化还原反应，体现了二氧化硫的还原性，A项错误；
B．燃煤中加入氧化钙可以减少酸雨的形成，当煤燃烧放出的二氧化硫，就会与氧化钙反应，故可以减少酸雨的形成，B项正确；
C．三氧化二铝做防腐涂层利用了它的在常温下稳定的性质，C项错误；
D．氧化镁作耐火材料主要是因为其稳定性，熔点高，价格低，不是其熔融状态下的导电性，D项错误；
答案选B。
11．B
【分析】
2.24 LH2(标况)即0.1mol，根据电子守恒可知转移电子0.2mol，即2.6g金属混合物完全反映转移电子0.2mol。
【详解】
A.2.6g镁约0.11mol，转移电子0.22mol，2.6g铝约0.08mol，转移电子0.24mol，因此2.6g镁和铝的混合物转移电子0.22-0.24mol，不可能是0.2mol，故A不选；
B. 2.6g铁约0.05mol，与盐酸反应生成亚铁离子转移电子约0.1mol，2.6g铝约0.08mol，转移电子0.24mol，因此2.6g铁和铝的混合物转移电子0.1-0.24mol，可能是0.2mol，故B选；
C. 2.6g铁约0.05mol，与盐酸反应生成亚铁离子转移电子约0.1mol，2.6g锌为0.04mol，转移电子0.08mol，因此2.6g铁和锌的混合物转移电子0.1-0.08mol，不可能是0.2mol，故C不选；
D.铜与盐酸不反应，2.6g锌为0.04mol，转移电子0.08mol，因此2.6g铜和锌的混合物转移电子0-0.08mol，不可能是0.2mol，故D不选；
故选B。
12．C
【详解】
A.因为铁和浓硫酸发生了钝化反应，钝化时发生了氧化还原反应，生成致密的氧化物阻止反应的进一步发生，所以铁制容器可盛装冷的浓硫酸，故A错误; B. 金属镁是活泼的金属，容易被氧化，所以不能做耐高温材料，故B错误；C.木材、纺织品浸过水玻璃后，具有防腐性能且不易燃烧，故C正确；D氢气难储存,生产成本高,所以制约氢气作为优质能源不能大力推广的关键因素,故D错误；答案：C。
13．B
【详解】
A．蔗糖不是还原性糖，不能发生银镜反应，故A错误；
B．氯化镁和氢氧化钙发生反应生成氯化钙和氢氧化镁沉淀，氢氧化镁沉淀受热分解生成氧化镁和水，故B正确；
C．铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，故C错误；
D．NH3＋H2O＋CO2＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl，得NaHCO3沉淀，不是Na2CO3，故D错误；
故选B。
14．A
【详解】
由题意可知，酸过量，产生氢气体积相等，转移电子数相等，3mol镁和2mol铝转移电子数相等，所以物质的量之比为3:2，A 正确，B 错误，摩尔质量之比为24:27，C 错误，镁比铝活泼，反应速率镁比铝快，D错误。故选A。
15．D
【详解】
① NaOH加热不能分解，NaOH不能一步转化为Na2O，故不选①；Al2O3与氢氧化钠反应生成NaAlO2，NaAlO2与二氧化碳反应生成Al(OH)3，Al(OH)3加热分解为Al2O3，Al与氧气反应生成Al2O3，Al与氢氧化钠反应生成NaAlO2，故选②；FeCl2与氯气反应生成FeCl3，Fe与盐酸反应生成FeCl2、Fe与氯气反应生成FeCl3；FeCl3与Cu反应生成CuCl2，CuCl2与铁反应生成FeCl2和铜，故选③；MgO与盐酸反应生成MgCl2，单质Mg与氧气反应生成MgO，单质Mg与盐酸反应生成MgCl2，MgCl2和氢氧化钠反应生成Mg(OH)2，加热Mg(OH)2分解为MgO，故选④；
选D。
16．D
【详解】
根据将乙溶液滴入丁溶液中，发现有白色沉淀生成，继续滴加则沉淀消失，确定乙是NaOH溶液，丁是AlCl3溶液；由于乙溶液滴入丙溶液中，无明显现象发生说明丙为BaCl2溶液，所以甲物质是MgCl2溶液；故答案选D。
17．C
【分析】

【详解】
A．NaCl易溶于水，食盐水可使细菌中细胞脱水，则氯化钠可用于配制生理盐水，故A正确；
B．二氧化硅与碳酸钠反应，则高温下二氧化硅可用于制造玻璃，故B正确；
C．海水中存在大量NaCl，钠元素以离子存在，不能以单质存在，且Na与水剧烈反应，故C错误；
D．MgO的熔点高，熔点高的物质可作耐火材料，则氧化镁（熔点2800℃）是良好的耐高温材料，故D正确；
故选C。
18．∵加入过量NaOH溶液，最终生成的沉淀只有Mg(OH)2，
故Mg(OH)2为0.15mol（1分）
∴生成的Al(OH)3最多为0.35mol-0.15mol=0.2mol（1分）
合金中含有0.15molMg和0.2molAl
合金的质量为（1分）
（2）由于加入200mL~240mLNaOH溶液时，发生反应：
NaOH+Al(OH)3＝NaAlO2+2H2O
得c(NaOH)=（2分）
根据图示知：加入200mLNaOH溶液时，所得溶液中只含有Na2SO4。
溶液中含有Na2SO4:，即SO42-为0.5mol
所以原稀硫酸中含H2SO40.5mol(2分）
c(H2SO4)=（1分）
答：合金的质量为9g；原稀硫酸的物质的量浓度为2.5mol/L
【解析】
试题分析：根据图像分析，镁铝溶于硫酸后溶液中有硫酸镁和硫酸铝和硫酸，所以先加入氢氧化钠没有沉淀生成，当氢氧化钠的体积为20毫升时开始出现氢氧化镁和氢氧化铝沉淀，沉淀最大值为0.35摩尔，然后氢氧化铝沉淀溶于氢氧化钠，最后剩余0.15摩尔氢氧化镁沉淀，所以氢氧化铝沉淀的物质的量为0.35-0.15=0.20摩尔，从而计算合金的质量。根据200到240只有氢氧化铝和氢氧化钠反应，所以可以计算氢氧化钠的物质的量或浓度，当氢氧化钠的体积为200毫升时，溶液中只有硫酸钠，所以根据硫酸钠的化学式找硫酸和氢氧化钠的关系即可计算硫酸的浓度。
考点：金属的性质，氢氧化铝的两性。
19．(1) NH4HCO3
(2) 4NH3+5O2 4NO + 6H2O CO2+ 2Mg ="==" 2MgO+C
(3) NH4+ + HCO3- +2OH- = NH3 +CO32- +2H2O
【分析】
已知A与碱反应生成气体化合物，则A含有铵根离子；A加热分解生成等物质的量的2种气体和1种液体，液体与过氧化钠反应则为水，可确定A为碳酸氢铵，D为氨气，C为水，B为二氧化碳；二氧化碳与镁反应生成氧化镁和碳；
【详解】
（1）分析可知，A为碳酸氢铵，化学式为：NH4HCO3；B为二氧化碳，其电子式为：；
（2）D与G分别为氨气、氧气，在一定条件下反应生成一氧化氮和水，方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O；镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳，方程式为：CO2+ 2Mg2MgO+C；
（3）碳酸氢钠与NaOH反应生成氨气、水和碳酸钠，其反应的离子方程式为：NH4+ + HCO3-+2OH-= NH3+CO32-+2H2O；
20．2FeSO4＋H2O2＋H2SO4=Fe2(SO4)3＋2H2O Fe(OH)3 CO d 3S＋6OH－2S2－＋SO32－＋3H2O
【详解】
（1）菱镁矿的主要成分为MgCO3，还含少量FeCO3，当向其中加入过量的H2SO4时，发生反应：MgCO3+ H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑；FeCO3+ H2SO4=FeSO4+H2O+CO2↑；把难溶性的杂质过滤除去，在滤液中含有MgSO4、FeSO4、H2SO4；然后向溶液中加入H2O2，由于亚铁离子易被氧化，发生氧化还原反应：2FeSO4＋H2O2＋H2SO4=Fe2(SO4)3＋2H2O；（2）把加入H2O2后的溶液调整溶液的pH=4，Fe3+就会形成Fe(OH)3沉淀，把沉淀过滤除去，得到的滤液2含有MgSO4，滤渣2的主要成分是氢氧化铁；（3）由于装置要对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集，据图示可知在反应过程中产生的气体可能含有CO、CO2、SO2；SO2被酸性KMnO4氧化变为H2SO4，CO2被碱液吸收，最后得到的是CO，即D中收集的气体是CO；（4）B的作用是吸收SO2，而不能吸收CO2，SO2有还原性，所以吸收试剂是具有氧化性的物质KMnO4溶液，而稀硝酸尽管有氧化性，可以氧化SO2，但是还会产生NO气体，因此不能使用，答案选d；（5）A中得到的淡黄色固体是S与热的NaOH溶液反应，由于产物中元素最高价态为+4，则根据电子转移守恒及原子守恒可得该反应的离子方程式是3S＋6OH－2S2－＋SO32－＋3H2O。
21．a、c、d 2Fe2++ClO-+2H+=Cl-+2Fe3++H2O MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑ 9.8 使Mg2+以外的杂质离子尽可能彻底地转化为沉淀除去 ABCE Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)；CH3COONH4电离出的NH4+与OH-结合成弱电解质NH3·H2O，降低了c(OH-)，Mg(OH)2溶解平衡向右移动
【分析】
卤块的主要成分是MgCl2，此外还含Fe2+、Fe3+和Mn2+等杂质离子，由流程可知，加稀盐酸溶解后，为除去Fe2+，先将Fe2+氧化成Fe3+，漂液和H2O2都可采用，但对比表2提供的原料价格可以看出，漂液比H2O2的价格低得多，所以选漂液最合理，故X为漂液；步骤③的目的在于使除Mg2+以外的各种杂质金属离子都生成氢氧化物沉淀，以便通过过滤而除去，应加入NaOH，如加入纯碱，不能达到较高的pH，由表1提供的数据可知，除去杂质离子合理的pH范围是3.7＜pH＜9.8，在此范围内，如果pH过高，就会有大量的Mg2+生成Mg(OH)2而进入沉淀中，从而导致生产成本的提高；为了兼顾产品质量和生产成本，选择pH=9.8最合理，当然此时Mg2+也会部分生成Mg(OH)2沉淀，但由于卤块价格低廉，这点不可避免的损失可忽略，过滤后，分离出Mn(OH)2、Fe(OH)3，在滤液中加入Z为纯碱将Mg2+从溶液中以MgCO3沉淀出来，然后加热煮沸可得到Mg(OH)2，气体为二氧化碳，Mg(OH)2灼烧后得到MgO，以此来解答。
【详解】
(1)步骤②是为了将Fe2+氧化成Fe3+，并在控制合适的pH条件时生成Fe(OH)3沉淀而除之，虽然漂液和H2O2都可采用，但对比表2提供的原料价格可以看出，漂液比H2O2的价格低得多，所以选漂液最合理，故X为漂液；加入Y的目的是调节pH，选用氢氧化钠，故Y为烧碱；加入Z的目的是使镁离子沉淀，Z为纯碱；故答案为a、c、d；
(2)流程中加入次氯酸钠在酸性溶液中会氧化亚铁离子为铁离子，反应的离子方程式为：2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O；加入的Z物质为纯碱，所以步骤④生成的沉淀物是MgCO3，沉淀物MgCO3在煮沸的情况下发生水解，生成Mg(OH)2和CO2气体，反应的化学方程式为：MgCO3+H2OMg(OH)2↓+CO2↑；
(3)步骤③的目的在于使除Mg2+以外的各种杂质金属离子都生成氢氧化物沉淀，以便通过过滤而除去，应加入NaOH，若加入纯碱，不能达到较高的pH，分析表1提供的数据：除去杂质离子合理的pH范围是3.7＜pH＜9.8，在此范围内，如果pH过高，就会有大量的Mg2+生成Mg(OH)2而进入沉淀中，从而导致生产成本的提高；为了兼顾产品质量和生产成本，选择pH=9.8最合理，当然此时Mg2+也会部分生成Mg(OH)2沉淀，但由于卤块价格低廉，这点不可避免的损失还是可以承受的，以此保证产品的纯度；
(4)灼烧需要的仪器有铁三脚、酒精喷灯、坩埚、泥三角，故答案为ABCE；
(5)向装有少量Mg(OH)2浊液的试管中加入适量CH3COONH4晶体，充分振荡后溶液会变澄清，因Mg(OH)2(s)⇌Mg2+ (aq)+2OH-(aq)，CH3COONH4电离出的NH4+与OH-结合成弱电解质NH3•H2O，降低了c(OH-)，Mg(OH)2溶解平衡向右移动。
22．2MgCl2+(2-x)Ca(OH)2+2mH2O=2[Mg(OH)2-xClx•mH2O]+(2-x)CaCl2 除去附着在Mg(OH)2表面的可溶性物质MgCl2、CaCl2、Ca(OH)2等 水热处理、表面处理 Mg(OH)2和Al(OH)3受热分解时吸收大量的热，使环境温度下降；同时生成的耐高温、稳定性好的MgO、Al2O3覆盖在可燃物表面，阻燃效果更佳 Mg(OH)2 Mg(OH)2；Mg(OH)2的吸热效率为：=1.41 kJ∙g﹣1，Al(OH)3的吸热效率为：=1.12 kJ∙g﹣1,等质量的Mg(OH)2比Al(OH)3吸热多
【分析】
石灰乳是氢氧化钙，与新制卤水反应，生成碱式氯化镁[Mg(OH)2-xClx•mH2O]和CaCl2；水热处理，可发生如下反应：2Mg(OH)2-xClx•mH2O→(1-x)Mg(OH)2+MgCl2+mH2O，过滤得Mg(OH)2，水洗、表面处理、过滤水洗、干燥，即可获得成品Mg(OH)2。
【详解】
(1)石灰乳的主要成分是氢氧化钙，MgCl2与适量石灰乳反应合成碱式氯化镁[Mg(OH)2-xClx•mH2O]，依据元素守恒，化学反应方程式为：2MgCl2+(2-x)Ca(OH)2+2mH2O=2[Mg(OH)2-xClx•mH2O]+(2-x)CaCl2。答案为：2MgCl2+(2-x)Ca(OH)2+2mH2O=2[Mg(OH)2-xClx•mH2O]+(2-x)CaCl2；
(2)反应发生后，除生成氢氧化镁外，还生成MgCl2、CaCl2，另外还可能剩余氢氧化钙，故水洗的目的是：除去附着在Mg(OH)2表面的可溶性物质MgCl2、CaCl2、Ca(OH)2等。答案为：除去附着在Mg(OH)2表面的可溶性物质MgCl2、CaCl2、Ca(OH)2等；
(3)阻燃型Mg(OH)2具有晶粒大，易分散、与高分子材料相容性好等特点，上述工艺流程中通过水热处理和表面处理可以使氢氧化镁晶体具有此特点。答案为：水热处理、表面处理；
(4)从两个分解反应的方程式可能看出，Mg(OH)2和Al(OH)3受热分解时吸收大量的热，使环境温度下降，从而使环境温度达到着火点以下，阻止了燃料的燃烧；且同时生成的耐高温、稳定性好的MgO、Al2O3覆盖在可燃物表面，使阻燃效果更佳，Mg(OH)2的吸热效率为：=1.41 kJ∙g﹣1，Al(OH)3的吸热效率为：=1.12 kJ∙g﹣1，等质量的Mg(OH)2比Al(OH)3吸热多，所以阻燃效果较好的是Mg(OH)2。答案为：Mg(OH)2和Al(OH)3受热分解时吸收大量的热，使环境温度下降；同时生成的耐高温、稳定性好的MgO、Al2O3覆盖在可燃物表面，阻燃效果更佳；Mg(OH)2；Mg(OH)2的吸热效率为：=1.41 kJ∙g﹣1，Al(OH)3的吸热效率为：=1.12 kJ∙g﹣1,等质量的Mg(OH)2比Al(OH)3吸热多；
(5)提取镁的流程中，先加入熟石灰，熟石灰与精制卤水中的氯化镁反应，生成氢氧化镁白色沉淀，过滤后再加入盐酸，氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁和水，蒸发浓缩干燥得到氯化镁(在HCl气流中)，熔融氯化镁在通电的条件下生成镁和氯气，故此流程如下：。答案为：。
23． 1∶2∶3 6∶3∶2 Na>Al＝Mg
【分析】
发生反应：2Na+2HCl=2NaCl+H2↑、Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，根据方程式计算解答。
【详解】
（1）2Na+2HCl=2NaCl+H2↑、
46g 1mol
       Wg                     mol
       Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ 、
24g 1mol
       Wg                 mol
    2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，            
       54g 3mol
        Wg                 mol
                                                  
故在相同条件下产生氢气的体积比= mol :mol:   mol=，
因此，本题正确答案是：。
（2）分别取0.1mol钠、镁、铝与足量盐酸反应，则：
2Na+2HCl=2NaCl+H2↑
0.1mol 0.05mol                      
  Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ 
0.1mol             0.1mol
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
0.1mol            0.15mol
故在相同条件下产生氢气的体积比=0.05mol:0.1mol:0.15mol=1:2:3，
因此，本题正确答案是：1:2:3。
（3）若产生相同体积（同温同压下）的H2，说明三种金属提供电子的物质的量相同，设三种金属都失去6mol的电子，需钠的物质的量为6mol，镁的物质的量为3mol，铝的物质的量为2mol，所以所需的钠、镁、铝物质的量比为6:3:2。
因此，本题正确答案是：6:3:2。
（4）若将0.2 mol钠、镁、铝分别投入10 mL 1 mol·L－1的盐酸中，可以知道三种金属都过量，但金属钠活泼，能与水反应生成氢气，则生成氢气最多的是钠，镁和铝生成氢气的体积一样多，
因此，本题正确答案是：Na>Al＝Mg。