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第 08 讲 铝、镁及其重要化合物
第一部分：高考真题感悟
1．（2022·浙江·高考真题）下列物质对应的化学式不正确的是
A．氯仿：CHCl B．黄铜矿的主要成分：Cu S
3 2
C．芒硝：NaSO ·10H O D．铝土矿的主要成分：Al O
2 4 2 2 3
【答案】B
【解析】A．氯仿是三氯甲烷的俗称，其化学式为CHCl ，故A正确；B．黄铜矿的主要成分：CuFeS，故
3 2
B错误；C．芒硝：NaSO ·10H O，故C正确；D．铝土矿的主要成分：Al O，故D正确；故选B。
2 4 2 2 3
2．（2022·浙江·高考真题）下列说法不正确的是
A．晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，常用于制造光导纤维
B．高压钠灯发出的黄光透雾能力强、射程远，可用于道路照明
C．氧化铝熔点高，常用于制造耐高温材料
D．用石灰石-石膏法对燃煤烟气进行脱硫，同时可得到石膏
【答案】A
【解析】A．晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料，可用于制造晶体管、集成电
路等，而二氧化硅常用于制造光导纤维，A错误；B．钠的焰色反应为黄色，可用作透雾能力强的高压钠
灯，B正确；C．耐高温材料应具有高熔点的性质，氧化铝熔点高，可用作耐高温材料，C正确；D．石灰
石的主要成分为碳酸钙，石灰石-石膏法脱硫过程中发生反应：CaCO CaO+CO ↑，
3 2
SO +CaCO =CaSO +CO ，2CaSO+O =2CaSO ，得到了石膏，D正确；答案选A。
2 3 3 2 3 2 4
3．（2021·浙江·高考真题）下列说法不正确的是
A．硅酸钠是一种难溶于水的硅酸盐
B．镁在空气中燃烧可生成氧化镁和氮化镁
C．钠与水反应生成氢氧化钠和氢气
D．常温下，铝遇浓硝酸或浓硫酸时会发生钝化
【答案】A
【解析】A．硅酸钠是溶于水的硅酸盐，故A错误；B．镁在空气中燃烧时，与氧气和二氧化碳反应生成
氧化镁，与氮气反应生成氮化镁，故B正确；C．钠具有强还原性，能与冷水反应生成氢氧化钠和氢气，
故C正确；D．浓硫酸和浓硝酸具有强氧化性，铝在浓硫酸和浓硫酸中会发生钝化，阻碍反应的继续进行，
故D正确；故选A。4．（2022·湖南·高考真题）铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下：
下列说法错误的是
A．不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料
B．采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率
C．合成槽中产物主要有 和
D．滤液可回收进入吸收塔循环利用
【答案】C
【解析】烟气(含HF)通入吸收塔，加入过量的碳酸钠，发生反应 ，向合成槽中
通入NaAlO ，发生反应 ，过滤得到 和含有
2
的滤液。A．陶瓷的成分中含有SiO，SiO 能与烟气中的HF发生反应，因此不宜用陶瓷作吸收塔
2 2
内衬材料，故A正确；B．采用溶液喷淋法可增大反应物的接触面积，提高吸收塔内烟气吸收效率，故B
正确；C．由上述分析可知，合成槽内发生反应 ，产物是
和 ，故C错误；D．由上述分析可知，滤液的主要成分为 ，可进入吸收塔循环利用，故D
正确；答案选C。
5．（2022·海南·高考真题）依据下列实验，预测的实验现象正确的是
选项 实验内容 预测的实验现象
A 溶液中滴加NaOH溶液至过量 产生白色沉淀后沉淀消失
B 溶液中滴加KSCN溶液 溶液变血红色
C AgI悬浊液中滴加NaCl溶液至过量 黄色沉淀全部转化为白色沉淀D 酸性 溶液中滴加乙醇至过量 溶液紫红色褪去
【答案】D
【解析】A．MgCl 济液中滴加NaOH溶液至过量，两者发生反应产生白色沉淀，白色沉淀为氢氧化镁，
2
氢氧化镁为中强碱，其不与过量的NaOH溶液发生反应，因此，沉淀不消失，A不正确；B．FeCl 溶液中
3
滴加 KSCN洛液，溶液变血红色，实验室通常用这种方法检验的Fe3+存在；FeCl 溶液中滴加 KSCN洛液，
2
溶液不变色，B不正确；C．AgI的溶解度远远小于AgCl，因此，向AgI悬浊液中滴加 NaCl溶液至过量，
黄色沉淀不可能全部转化为白色沉淀，C不正确；D．酸性KMnO 溶液呈紫红色，其具有强氧化性，而乙
4
醇具有较强的还原性，因此，酸性KMnO 溶液中滴加乙醇至过量后溶液紫红色褪去，D正确；综上所述，
4
依据相关实验预测的实验现象正确的是D，本题选D。
第二部分：最新模拟精练
完卷时间：50分钟
可能用到的相对原子质量：C 12 Mg 24 Al 27 Br 80
一、选择题（每小题只有一个正确选项，共12*5分）
1．（2022·上海松江·一模）等量的铝分别与100mL、2mol·L-1的盐酸与NaOH溶液反应产生氢气体积比为
6：7，则反应物的量的关系为
A．均恰好反应 B．酸过量 C．碱过量 D．酸、碱均过量
【答案】C
【解析】根据铝与盐酸反应的关系式： ，铝与盐酸反应的关系式： ，
等量的铝分别与100mL、2mol·L-1的盐酸与NaOH溶液反应产生氢气体积比为6:7，产生的氢气后者较多，
说明加入氢氧化钠溶液的铝完全反应，而加入盐酸溶液的铝未完全反应，故答案选C。
2．（2022·湖南常德·模拟预测）下列方法正确且涉及氧化还原反应的是
A．工业上电解熔融状态 制备 B．可用 试剂洗涤试管壁上的
C．利用单质 与 溶液制 D．用稀硝酸可除去试管壁上的
【答案】D
【解析】A．MgO熔点高，不能用电解熔融MgO的方法制备Mg，工业上应电解熔融状态MgCl 来制备，
2
镁的化合价由+2变为0价，属于氧化还原反应，A不符合题意；B．S易溶于CS，可用CS 试剂洗涤试管
2 2
壁上的S，属于物理变化，不涉及氧化还原，B不符合题意；C．Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢
气，不能用来制取氢氧化铝。AlCl 溶液中加入过量的氨水生成氢氧化铝和氯化铵，且氢氧化铝不溶于氨水，
3可制备氢氧化铝；或者偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳制取氢氧化铝；或者氯化铝和偏铝酸钠溶液混合制取
氢氧化铝，C不符合题意；D．稀硝酸和Ag反应生成硝酸银、一氧化氮和水，银的化合价由0价升高为+1
价，化合价变化属于氧化还原反应，做法正确，D符合题意；故选D。
3．（2022·江苏·模拟预测）下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是
A．单质铝能导电，可用于制作导线
B． 熔点很高，可用于治炼金属铝
C． 有弱碱性，可用于治疗胃酸过多
D．明矾能水解形成胶体，可用于净水
【答案】B
【解析】A．金属铝具有良好的导电性，可以导电，可用于制作导线，故A不符合题意；B． 熔点很
高，不易熔化，可用作耐高温材料，氧化铝用于冶炼金属铝是因为其熔融状态下可以电离，故B符合题意；
C． 有弱碱性，可以与酸反应，且没有腐蚀性，可用于治疗胃酸过多，故C不符合题意；D．明矾
溶于水电离出的铝离子能水解生成氢氧化铝胶体，可以吸附水中的悬浮物，可用于净水，故D不符合题意；
故答案为：B
4．（2021·广东惠州·一模）下列关于物质的制备、生产的说法正确的是
A．用镁粉和空气反应制备
B．工业制取金属铝：电解熔融
C．实验室制取NH ：可用浓硫酸干燥
3
D． 溶液与浓 混合制备HI
【答案】B
【解析】A．镁是活泼的金属，在空气中燃烧镁不但与氧气、氮气反应，分别生成氧化镁和氮化镁，还能
与CO 反应生成氧化镁 和单质碳，所以不能用镁粉和空气反应制备MgN，A错误；B．AlCl 是共价化
2 3 2 3
合物，由分子构成，由于熔融状态时没有自由移动的离子，因此不能用AlCl ，要使用电解熔融Al O 的方
3 2 3
法治炼Al，B正确；C．NH 会与浓硫酸发生反应，所以干燥NH 不能用浓硫酸，C错误；D．浓硫酸能氧
3 3
化HI，NaI与浓HSO 混合不能生成HI，D错误；故选B。
2 45．（2022·湖南省桂东县第一中学二模）以混有 的 为原料制备氧化镁的实验流程如图：
下列说法错误的是
A．酸浸的离子方程式为
B．浸出渣的成分是
C．母液的主要溶质是
D．固体X是
【答案】A
【解析】盐酸酸浸， 可溶， 不溶，滤渣为 ，浸出液中主要成分是 ， 加入氨水沉镁，
，母液主要溶质是 ，固体X为 ，以此解答。
A．盐酸酸浸， 是微溶物，不可拆成离子，故A错误；B．盐酸酸浸， 可溶， 不溶，滤
渣为 ，故B正确；C．加入氨水沉镁， ，母液主要溶质是
，故C正确；D．沉镁过程中，加入氨水沉镁， ，母液
主要溶质是 ，固体X为 ，故D正确；故选A。
6．（2021·天津·三模）下列指定反应的离子方程式不正确的是
A．MgCl 溶液中加足量石灰乳：Mg2+(aq)+Ca(OH)(s)=Mg(OH) (s)+Ca2+(aq)
2 2 2
B．0.1mol·L-1CuSO 溶液中加入少量浓氨水：Cu2++2NH·H O=Cu(OH) ↓+2NH
4 3 2 2C．向NaAlO 溶液中滴入足量Ca(HCO ) 溶液：AlO +HCO +H O=Al(OH) ↓+CO
2 3 2 2 3
D．向铝片中加入氢氧化钠溶液：2A1+2OH-+2H O=2AlO +3H ↑
2 2
【答案】C
【解析】A． MgCl 溶液中加足量石灰乳,石灰乳是悬浊液，不能拆分，离子方程式为Mg2+(aq)
2
+Ca(OH) (s)=Mg(OH) (s)+Ca2+(aq)，故A正确；B． 0.1mol·L-1CuSO 溶液中加入少量浓氨水,生成氢氧化铜
2 2 4
沉淀，离子方程式为Cu2++2NH·H O=Cu(OH) ↓+2NH ，故B正确；C． 向NaAlO 溶液中滴入足量
3 2 2 2
Ca(HCO ) 溶液，生成氢氧化铝沉淀和碳酸钙沉淀，离子方程式为AlO +HCO
3 2
+H O+Ca2+=Al(OH) ↓+CaCO ↓，故C错误；D． 向铝片中加入氢氧化钠溶液生成偏铝酸钠溶液和氢气，离
2 3 3
子方程式为2A1+2OH-+2H O=2AlO +3H ↑，故D正确；故答案为：C
2 2
7．（2022·河北唐山·三模）化学与生产、生活、社会密切相关。下列有关说法中正确的是
A．可用明矾使海水淡化来解决饮水危机
B．雾是一种气溶胶，能产生丁达尔现象
C．在日常生活中，造成钢铁腐蚀的主要原因是化学腐蚀
D．工业上运输浓硫酸可以使用铝制槽罐车，因为铝与浓硫酸常温下不反应
【答案】B
【解析】A．明矾是净水剂，可以起到净水的作用，但不能使海水淡化，故A错误；B．雾是一种气溶胶，
具有胶体的性质，能产生丁达尔现象，故B正确；C．在日常生活中，造成钢铁腐蚀的主要原因是电化学
腐蚀，故C错误；D．工业上运输浓硫酸可以使用铝制槽罐车，因为常温下铝在浓硫酸中会发生钝化，阻
碍反应的继续进行，并不是与浓硫酸常温下不反应，故D错误；故选B。
8．（2022·上海崇明·二模）核潜艇上的核反应堆使用液态铝钠合金作载热介质。有关说法中正确的是
A．该合金的熔点介于钠、铝之间
B．铝钠合金的良好传热性与自由电子有关
C．钠或铝形成的氧化物均为碱性氧化物
D．原子半径钠大于铝，金属键钠强于铝
【答案】B
【解析】A．一般情况下，合金的熔点比各组分的熔点都低，则合金的熔点比钠、铝的熔点都低，故A错误；B．铝钠合金属于金属晶体，温度高的区域自由电子的能量增大，运动速率加快，与金属离子的碰撞
频率增加，自由电子把能量传递给金属离子，从而具有导热性，所以合金的良好传热性与自由电子有关，
故B正确；C．钠或铝形成的氧化物中过氧化钠属于过氧化物，氧化铝属于两性氧化物，都不是碱性氧化
物，故C错误；D．钠和铝形成的晶体都是金属晶体，钠原子的原子半径大于铝，价电子数小于铝，所以
钠的金属键弱于铝，故D错误；故选B。
9．（2022·上海崇明·二模）将足量的CO 不断通入NaOH、Ba(OH) 、NaAlO 的混合溶液中，生成沉淀的
2 2 2
物质的量与通入CO 的体积的关系可表示为
2
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】将足量的二氧化碳不断通入氢氧化钠、氢氧化钡、偏铝酸钠的混合溶液中，二氧化碳优先与氢氧
化钡反应生成碳酸钡沉淀，沉淀的物质的量增大，当氢氧化钡溶液完全反应后，通入的二氧化碳与氢氧化
钠溶液反应生成碳酸钠，沉淀的物质的量不变，当氢氧化钠溶液完全反应后，通入的二氧化碳与偏铝酸钠
溶液反应生成氢氧化铝沉淀，沉淀的质量增大，当偏铝酸钠溶液完全反应后，通入的二氧化碳与反应生成
的碳酸钠反应生成碳酸氢钠，沉淀的质量不变，当碳酸钠溶液完全反应后，通入的二氧化碳与反应生成的
碳酸钡反应生成碳酸氢钡，沉淀的物质的量减少，则C图符合生成沉淀的物质的量与通入二氧化碳的体积
的关系；故选C。
10．（2022·山东·模拟预测）明矾是常用的一种净水剂，某企业利用生活废旧铝制品(主要成分为Al、
)制备明矾的工艺流程如下：下列说法错误的是
A．为了安全生产，废旧铝制品也可在强热条件下直接用NaOH溶液溶解
B．“滤液II”可用于制备膨松剂
C．“滤渣II”溶解时，提供稀硫酸稍过量
D．“操作a ”包括蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤
【答案】A
【解析】废旧铝制品经过焙烧，使Al转化为 ， 溶于氢氧化钠溶液生成偏铝酸钠，然后过滤除
去滤渣得到偏铝酸钠溶液，在偏铝酸钠溶液中通入过量的二氧化碳气体，生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，
氢氧化铝沉淀溶于稀硫酸，加入硫酸钾混合，经过结晶得到明矾晶体。A．废旧铝制品如果不经过焙烧，
其中的铝与氢氧化钠溶液会产生氢气，氢气是可燃气体，强热下，具有安全隐患，故A错误；B．经分析
“滤液II”是碳酸氢钠溶液，碳酸氢钠可用于制备膨松剂，故B正确；C．经分析“滤渣II”是氢氧化铝沉淀，
其和稀硫酸反应生成的硫酸铝容易水解，为防止水解，需稀硫酸稍过量，故C正确；D．“操作a ”是要把
明矾晶体从溶液中析出，所以操作是蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，故D正确；答案A。
11．（2022·江苏盐城·三模）下列由废铝粉、稀盐酸和氨气为原料制取 的实验原理和装置不能达到实
验目的的是
A．用装置甲溶解废铝粉 B．用装置乙制取 固体
C．用装置丙过滤得到 固体 D．用装置丁灼烧 固体制得
【答案】D【解析】A．将废铝粉加入到盐酸中，适当加热和搅拌以加快反应速率，则用装置甲溶解废铝粉能够达到
实验目的，A不合题意； B．向所得的AlCl 溶液中通入过量的氨气，来制备Al(OH) 固体，用装置乙可
3 3
以制取 固体，倒扣的漏斗能防止倒吸，B不合题意；C．分离固体和液体常用过滤操作，即用装置
丙过滤得到 固体，C不合题意； D．蒸发溶液用蒸发皿，而对固体加热则需用大试管或者坩埚，
故用装置丁用蒸发皿灼烧 固体制得 不能达到实验目的，D符合题意；故答案为：D。
12．（2022·江苏江苏·二模）反应2Al+Fe O 2Fe+Al O 可用于焊接钢轨。下列有关说法不正确的是
2 3 2 3
A．该反应吸收大量热 B．铝在反应中作还原剂
C．该反应属于置换反应 D．Al O 属于两性氧化物
2 3
【答案】A
【解析】A．该反应为铝热反应，会放出大量的热，A项错误；B．反应中Al的化合价由0价变为+3价，
失电子发生氧化反应，是还原剂，B项正确；C．该反应由一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质
和另一种化合物，属于置换反应，C项正确；D．Al O 既能和强碱反应，又能和酸反应，属于两性氧化物，
2 3
D项正确；答案选A。
二、主观题（共3小题，共40分）
13．（2021·浙江·模拟预测）（12分）某化合物 A 由两种元素组成，可以发生如下的转化。
已知∶标准状况下，气体B的密度是氢气的8倍；固体E既溶于NaOH溶液又可溶于稀硫酸。
请回答∶
(1)B的化学式是______
(2)组成A的元素有______
(3)请写出 A 与 NaOH溶液反应的化学方程式_______
【答案】 (1)CH (2)Al、C (3)
4【解析】标准状况下，气体B的密度是氢气的8倍，则相对分子质量为16，应为CH，则A含有C元素，
4
该物质为金属碳化物，与水反应生成烃，故A中含有金属元素，C元素化合价应为−4价，溶液C通入过
量二氧化碳生成固体D，应为Al(OH) ，固体E为Al O，20.4g AlO 的物质的量为0.2mol，由铝元素守恒
3 2 3 2 3
可知，A含有Al元素0.4mol，质量为10.8g，则含碳元素质量为14.4g-10.8g=3.6g，物质的量为0.3mol，
n(Al):n(C)=0.4mol:0.3mol=4:3，则A应为Al C 。
4 3
(1)标准状况下，气体B的密度是氢气的8倍，则相对分子质量为16，B的化学式应为CH；
4
(2)A含有C元素，该物质为金属碳化物，与水反应生成烃，故A中含有金属元素，溶液C通入过量二氧化
碳生成固体D，应为Al(OH) ，固体E为Al O，可能含有Al(OH) ，说明A含有Al元素，则A应为
3 2 3 3
Al C ，组成A的元素有Al、C；
4 3
(3) Al C 与 NaOH溶液反应的化学方程式： 。
4 3
14．（2022·四川德阳·三模）（15分）铝的阳极氧化是一种重要的表面处理技术，其原理是用电化学方法
处理铝件表面，优化氧化膜结构，增强铝件的抗腐蚀性，同时便于表面着色。取铝片模拟该实验，并测定
氧化膜厚度，操作步骤如下：
(1)铝片预处理
铝片表面除去油垢后，用2mol/LNaOH溶液在60～70℃下洗涤，除去铝表面薄氧化膜，离子方程式为：
_______；再用10％(质量分数)的HNO 溶液对铝片表面进行化学抛光。若取一定体积68％(质量分数)的浓
3
硝酸配制该化学抛光液，需要用到的玻璃仪器有_______、_______、玻璃棒和胶头滴管。
(2)电解氧化
取预处理过的铝片和铅做电极，控制电流恒定为0.06A，用直流电源在5～6mol/L硫酸中电解。其中铝片
接电源_______极，产生氧化膜的电极反应式为氧化膜的生长过程可大致分为A、B、C三个阶段(如图所
示)，C阶段多孔层产生孔隙的离子反应方程式为_____，A阶段电压逐渐增大的原因是_____。
(3)氧化膜质量检验
取出阳极氧化并封闭处理过的铝片，洗净、干燥，在铝片表面滴一滴氧化膜质量检查液(3gK Cr O+75mL
2 2 7
水+25mL浓硫酸)，用秒表测定表面颜色变为绿色(产生Cr3+)所需时间，可判断氧化膜的耐腐蚀性。写出该变色反应的离子方程式：_______。
(4)氧化膜厚度测定
①取氧化完毕的铝片，测得表面积为4.0cm2，洗净吹干，称得质量为0.7654g；
②将铝片浸于60℃的溶膜液中煮沸10分钟进行溶膜处理；
③取出铝片，洗净吹干，称得除膜后铝片质量为0.7442g。
已知氧化膜的密度为2.7g/cm3，可以计算得出氧化膜厚度为_______μm(1μm=1×10-4cm)。
【答案】(1) Al O+2OH-=2 +H O（2分） 烧杯（1分） 量筒（1分）
2 3 2
(2)正 （1分） 2Al-6e-+3H O=Al O+6H+（2分）、Al O+6H+=Al3++3H O（2分） 电流不
2 2 3 2 3 2
变时，氧化膜覆盖阳极表面，电阻增大（2分）
(3)2Al+ +14H+=2Cr3++2Al3++7H O（2分）
2
(4)19.6（2分）
【解析】(1)铝片表面除去油垢后，用2mol/LNaOH溶液在60～70℃下洗涤，除去铝表面薄氧化膜，即
Al O 与NaOH溶液反应的离子方程式为：Al O+2OH-=2 +H O，用浓硝酸配制一定量的10％(质量分
2 3 2 3 2
数)的HNO 溶液，需要的实验步骤为：计算、量取、稀释、装瓶，需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻
3
璃棒和胶头滴管，故答案为：Al O+2OH-=2 +H O；量筒；烧杯；
2 3 2
(2)本电解的目的是将铝片电解氧化生成致密的氧化物保护膜，电解池中阳极发生氧化反应，则其中铝片接
电源正极，产生氧化膜的电极反应式为氧化膜的生长过程可大致分为A、B、C三个阶段(如图所示)，C阶
段多孔层产生孔隙即生成有Al O 保护膜，同时又被生成的H+消耗掉一部分Al O，从而形成多孔层产生
2 3 2 3
空隙，该过程的离子反应方程式为2Al-6e-+3H O=Al O+6H+、Al O+6H+=Al3++3H O，随着电解的进行氧化
2 2 3 2 3 2
膜覆盖阳极表面厚度加厚，电阻增大，则为了保持电流不变，则A阶段电压需逐渐增大，故答案为：正；
2Al-6e-+3H O=Al O+6H+、Al O+6H+=Al3++3H O；电流不变时，氧化膜覆盖阳极表面，电阻增大；
2 2 3 2 3 2
(3)该变色反应即KCr O 转化为了Cr3+，被还原，即Al参与该反应转化为Al3+，根据氧化还原反应配平可
2 2 7
得，该反应的离子方程式为：2Al+ +14H+=2Cr3++2Al3++7H O，故答案为：2Al+ +14H+=2Cr3+
2
+2Al3++7H O；
2
(4)由题干可知，氧化膜的质量为：0.7654g-0.7442g=0.0212g，则氧化膜的体积为： =0.00785cm3，则氧化膜的厚度为： =0.00196cm=19.6um，故答案为：19.6。
15．（2021·吉林吉林·三模）（13分）无水MgBr 广泛用作有机反应催化剂。实验室采用镁屑与液溴为原
2
料制备无水MgBr ，装置如图，主要步骤如下：
2
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MgBr 产品。
2
已知：①Mg和Br 反应剧烈放热；乙醚极易挥发；
2
②MgBr 具有强吸水性。
2
③MgBr +3C HOC H MgBr ·3C HOC H∆H＜0
2 2 5 2 5 2 2 5 2 5
(1)仪器D的名称是_______；冷凝水从_______(填a或b)口流出；
(2)干燥的N 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N，用化学
2 2
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MgBr 产品的原因：
2
_______；
(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MgBr 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
2
溶液10.00mL，则测得无水MgBr 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
2
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CHO-和CH 形式分别嵌入内部空穴，可以表示为CHO-RCNT-CH ，这种载体不仅对甲醚的装载、
3 3 3
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：_______。
【答案】(1)球形冷凝管 （1分） b （1分）
(2)极易挥发（1分） 2Mg+O =2MgO （2分）
2
(3)镁屑（1分）
(4)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（2
分）
(5)92.0%（3分）
(6)CH O-RCNT-CH -12xe-+12x =(1-x)CHO-RCNT-(1-x)CH +6xN O↑+2xCO ↑+3xH O或CHO-RCNT-
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CH -12xe-+12x =(1-x)CHO-RCNT-(1-x)CH +3xN O↑+2xCO ↑+6xHNO （2分）
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【解析】本实验的目的，是用Mg屑与液溴反应制取MgBr ，但Mg能与空气中的O 反应，所以需隔绝空
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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N 吹入三颈烧瓶内，与Mg反应生成MgBr ·3C HOC H，去除未反应的镁屑后，再加热让
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其分解，从而获得无水MgCl 。
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(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N 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O
2 2
能与Mg反应，所以实验中不能用干燥空气代替干燥N，用化学方程式解释其原因为：2Mg+O =2MgO；
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答案为：极易挥发；2Mg+O =2MgO；
2(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MgBr +3C HOC H MgBr ·3C HOC H ∆H＜0，所以加热使平衡逆向移动，有利于
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MgBr ·3C HOC H 分解，从而得无水MgBr 产品，原因是：加热促使乙醚挥发，且逆反应是吸热反应，加
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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MgBr 产品的纯度是
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=92.0%。答案为：92.0%；
(6)从图中可以看出，1molCH O-RCNT-CH 在熔融硝酸盐中失去12x mole-，转化为(1-x)CH O-RCNT-(1-
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x)CH、CO 等，则此燃料电池负极电极反应方程式：CHO-RCNT-CH -12xe-+12x =(1-x)CHO-RCNT-
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(1-x)CH +6xN O↑+2xCO ↑+3xH O或CHO-RCNT-CH -12xe-+12x =(1-x)CHO-RCNT-(1-
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x)CH+3xN O↑+2xCO ↑+6xHNO 。答案为：CHO-RCNT-CH -12xe-+12x =(1-x)CHO-RCNT-(1-
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x)CH+6xN O↑+2xCO ↑+3xH O或CHO-RCNT-CH -12xe-+12x =(1-x)CHO-RCNT-(1-
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x)CH+3xN O↑+2xCO ↑+6xHNO 。
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