2024届高三化学二轮复习镁及其化合物专题练习（含解析）

2024届高三化学二轮复习镁及其化合物专题练习
一、选择题（共17题）
1．有200mL氯化镁和氯化铝的混合溶液，其中c(Mg2＋)为0.2mol/L，c(Cl－)为1.3mol/L。要使Mg2＋、Al3+全部转化为沉淀，至少需加4mol/LNaOH溶液的体积为(　　)
A．40mL B．72mL C．65mL D．128mL
2．下列金属可与NaOH碱溶液发生反应的是（ ）
A．Fe B．Mg C．Cu D．Al
3．物质的性质决定其用途。下列物质的用途中，利用其物理性质的是（ ）
A．镁粉用于制作照明弹 B．稀有气体用于制作霓虹灯
C．氧气用于医疗急救 D．氮气用作充氮包装，保存食品
4．下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A．Fe比Cu活泼，FeCl3溶液可用作铜制线路板的蚀刻剂
B．SiO2熔点高，可用作半导体材料
C．NaC1O具有氧化性，可用于消菌杀毒
D．CO2密度比空气大且不支持燃烧，可用作镁着火时的灭火剂
5．用NA表示阿伏伽德罗常数的值，下列叙述不正确的是
A．72gCaO2与KHS的混合物中含有的阴离子的数目为NA
B．足量的Mg与0.1molCO2充分反应，转移的电子数目为0.4 NA
C．25℃时，pH=2的H2SO4,溶液中含有的H+数目为0.01 NA
D．标准状况下22.4 L氩气含有的质子数为18NA
6．化学与生产、生活息息相关。下列说法正确的是（ ）
A．可用钢瓶储存液氯或浓硫酸
B．二氧化碳气体可用作镁燃烧的灭火剂
C．鸡蛋清溶液中加入CuSO4溶液，有沉淀析出，该性质可用于蛋白质的分离与提纯
D．炒菜时加碘食盐要在菜准备出锅时添加，是为了防止食盐中的碘受热升华
7．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．
8．下列有关物质性质或用途的说法不正确的是
A．常温下浓硫酸可贮存在铁罐中
B．ClO2具有氧化性，可用于自来水的杀菌消毒
C．燃着的镁条放入盛满二氧化碳的集气瓶中可继续燃烧
D．铁比铜金属性强，所以可用FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板
9．下列说法不正确的是
A．火山附近的温泉因常常含有游离态硫而具有杀菌作用
B．氧化镁、氧化铝熔点高，都可用作耐火材料
C．某些硅酸盐具有多孔结构，可用于分离、提纯气体或液体混合物，还可作干燥剂、催化剂
D．溴化银是一种重要的感光材料，常用于人工降雨
10．在相同条件下，将质量均为m的Na、Mg、Al分别加入盛有100mL 1mol·L—1稀盐酸的甲、乙、丙三支试管中充分反应，生成气体的体积关系为：甲（Na）>乙（Mg）=丙（Al），则m可能是（ ）
A．4.0g B．2.3g C．1.2g D．1.8g
11．在给定条件下，下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是(　　)
A．粗硅SiCl4Si
B．Mg(OH)2MgCl2(aq) Mg
C．Fe2O3FeCl3(aq) 无水FeCl3
D．SSO3H2SO4
12．有镁、铝、铁、铜四种金属，若两两混合，取混合物26克与足量稀硫酸反应，若产生标况下氢气11.2L，此混合物的可能组合方式最多有
A．5种 B．4种 C．3种 D．2种
13．下列各实验的原理、操作、现象和结论均完全正确的是
A．证明某红棕色气体是溴蒸气还是NO2，可用AgNO3溶液检验，观察是否有沉淀生成
B．将点燃的镁条迅速投入到集满CO2的集气瓶中，观察到镁条在集气瓶底部继续燃烧
C．实验室用氢氧化钠标准溶液滴定未知浓度的醋酸溶液时，选用甲基橙做指示剂
D．向盛有5mL苯酚溶液的试管中滴入2~3滴稀溴水，边加边振荡，立即观察到有白色沉淀生成
14．下列说法不正确的是
A．铝合金常用于制造飞机部件，常用金属钠高温还原氯化铝制备金属铝
B．纯碱常用于清洗铁制品表面的油污
C．将氯化铁饱和溶液滴入沸水中，并煮沸至红褐色可制备Fe(OH)3胶体
D．镁制品着火后不宜用干粉灭火器灭火
15．下列物质间的转化关系中不能全部通过一步反应完成的是
A．Na→NaOH→Na2CO3→NaCl B．Mg→MgCl2→MgCO3→Mg(OH)2
C．Al→Al2O3→Al(OH)3→AlCl3 D．Fe→FeCl3→Fe(OH)3→Fe2O3
16．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．MgCO3MgCl2(aq)Mg
B．NaCl(aq)NaHCO3Na2CO3
C．Cu2(OH)2CO3CuOCu(OH)2
D．SO2NH4HSO3(NH4)2SO4
17．ag镁铝合金投入x mL2mol/L的盐酸中，金属完全溶解。再加入ymL1mol/L的NaOH溶液，沉淀达到最大值，质量为(a+1.7)g,则下列说法不正确的是
A．镁铝合金与盐酸反应转移电子数为0.1NA
B．产生的H2在标况下体积为1.12L
C．x一定等于50
D．a的取值范围为0.9二、综合题（共5题）
18．某同学称取一定质量的MgCl2固体配成溶液，在该溶液中加入一定量的盐酸，然后向此混合溶液中逐滴加入NaOH溶液(如图甲所示)。滴加过程中产生沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积的关系如图乙所示。
请回答下列问题。
(1)溶解MgCl2固体所用的玻璃仪器有__________(填字母)。
a．天平　　b．烧杯　　c．漏斗　　d．玻璃棒
(2)OA段反应的离子方程式为________________________。
(3)AB段反应的离子方程式为________________________。
(4)在B点对应的溶液中滴加AgNO3溶液，观察到的现象是有白色沉淀生成，反应的离子方程式为______________。
19．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：________________________________。
20．镁在工业、医疗等领域均有重要用途。某化学小组利用硼砂工厂的固体废弃物（主要含有MgCO3、MgSiO3、Al2O3和Fe2O3等），设计了回收其中镁的工艺流程：
（1）酸浸前，将固体废弃物研磨的目的是_______，为达到此目的，还可以采取的措施是_____（任写一条）。
（2）酸浸时，生成滤渣I的离子方程式为_________。
（3）第一次调节pH的目的是_____。当加入氨水使Al3+开始沉淀时，溶液中c（Fe3+）/c（Al3+）为 _________ 。已知Ksp[Fe(OH)3 ]=4×10-38，Ksp[Al(OH)3 ]=1×10-33.
（4）设计简单方案分离滤渣2，简述实验过程：______。
（5）滤液3中可回收利用的物质主要是_____（填化学式），其阳离子的电子式为 _______。
（6）写出工业上从滤渣3中获得镁锭的所有反应的化学方程式：_______。
21．金属镁及其化合物在科学研究及生产中具有广泛的用途。
（1）镁能在氧气、空气、氮气或二氧化碳中燃烧。
①点燃条件下，单质镁能与CO2发生置换反应并产生大量的热，反应的化学方程式为_____________________________________________。
②在空气中燃烧会发出眼的自光，将燃烧产物X置于60℃的热水中并充分搅拌，最终得到白色固体，同时有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体生成。则产物X中除MgO外，还肯定含有的物质是_________(填化学式)。
（2）镁一过氧化氢电池具有能量高、安全方便等优点，可用于驱动无人驾驶的潜航器。某种镁一过氧化氢电池以海水为电解质溶液，其工作原理如右图所示(已知：氢氧化镁难溶于水)。
正极的电极反应式为___________________________，隔膜应选择_________ (填“阳”或“阴”)离子膜。
（3）轻质碳酸镁[MgCO3·Mg(OH)2·3H2O]在化工生产上有广泛的用途。以卤块(主要成分为MgCl2，含Fe2+、Fe3+等杂质离子)为原料制备它的工艺流程如下：
常温下，Fe3+、Fe2+、Mg2+生成氢氧化物沉淀时的pH：
Fe3+ Fe2+ Mg2+
开始沉淀时的pH 2.7 7.6 9.9
完全沉淀时的pH 3.7 9.6 11
[注：Fe(OH)2沉淀呈絮状，不易从溶液中除去]。
①写出一条能提高酸浸速率的措施：_______________________________________。
②“氧化”过程中，参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________________。
③加入NaOH溶液调节pH，通常控制pH在9.0左右，其目的是__________________。
④热解时，反应的离子方程式为____________________________________。
⑤操作I、Ⅱ均是将固体与液体分离，但在对分离后所得固体的操作上有明显差异，差异是_____________________________________________。
22．（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．C
【详解】
根据题意可知，混合溶液中n(Cl－)=，n(Mg2＋)= ，则有：n(Al3+)=。要使Mg2＋、Al3+全部转化为沉淀，则所需的n(OH )=，则需加4mol/LNaOH溶液的体积为。
答案选C。
2．D
【详解】
A．Fe不与NaOH碱溶液发生反应，故A不符合题意；
B．Mg不与NaOH碱溶液发生反应，故B不符合题意；
C．Cu不与NaOH碱溶液发生反应，故C不符合题意；
D．Al既可与强酸反应又可与强碱反应，故D符合题意；
答案选D。
3．B
【详解】
A．镁粉燃烧发出耀眼的强光，用于制作照明弹，利用了化学性质，故不选A；
B．稀有气体用于制作霓虹灯，利用电子跃迁辐射能量，电子跃迁属于物理变化，利用了物理性质，故选B；
C．氧气用于医疗急救，是因为氧气能供给呼吸，利用了氧气的化学性质，故不选C；
D．氮气的化学性质稳定，所以氮气用作充氮包装，保存食品，利用了氮气的化学性质，故不选D。
故答案选B。
4．C
【详解】
A、FeCl3溶液可用作铜制线路板的蚀刻剂，说明Fe3+的氧化性比Cu2+强，与Fe比Cu活泼无关，选项A错误；
B、硅导电，用作半导体材料；SiO2熔点高，与用作半导体材料的硅单质，关系不对应，选项B错误；
C、NaC1O具有氧化性，可用于消菌杀毒，正确且有对应关系，选项C正确；
D、二氧化碳与镁反应生成氧化镁和碳，所以镁可以在二氧化碳中燃烧，因此镁着火时，不能用CO2来灭火，选项D错误；
故答案选C。
5．C
【详解】
A．CaO2与KHS摩尔质量都是72g/mol，72gCaO2与KHS的混合物为1mol，CaO2与KHS所含阴阳离子个数比都是1：1，即72gCaO2与KHS的混合物中含有的阴离子的数目为NA，故A正确；
B.根据2Mg+CO2=2MgO+C反应可知，0.1molCO2充分反应转移的电子数目为0.4NA，故B正确；
C．题干中没指明溶液的体积无法计算，故C错误；
D．标准状况下22.4 L氩气物质的量为1mol，氩原子含有18个质子，所以标准状况下22.4 L氩气含有的质子数为18NA，故D正确；
故选C。
6．A
【详解】
A．常温下Fe与氯气不反应，遇浓硫酸发生钝化，则用钢瓶储存液氯或浓硫酸，故A正确；
B．Mg能在CO2中燃烧生成MgO和C，则二氧化碳气体不可用作镁燃烧的灭火剂，故B错误；
C．蛋白质遇硫酸铜发生变性，变性是不可逆过程，盐析可用于蛋白质的分离和提纯，故D错误；
D．食盐中加的碘盐为KIO3，受热易分解，则在菜准备出锅时添加加碘食盐，是为了防止KIO3受热易分解，故D错误；
故答案为A。
7．C
【详解】
A．Fe与H2O(g)高温生成四氧化三铁，A错误；
B．二氧化硫不与氯化钡发生反应，B错误；
C．三氧化二铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，偏铝酸钠和水和二氧化碳生成氢氧化铝，C正确；
D．氯化镁溶液必须在氯化氢的氛围当中蒸干才能得到氯化镁固体，D错误；
故选D。
8．D
【详解】
A. 常温下铁在浓硫酸中钝化，浓硫酸可贮存在铁罐中，故A正确；
B. 二氧化氯中氯元素化合价为+4价，具有强氧化性，可用于自来水的杀菌消毒，故B正确；
C. 燃着的镁条放入盛满二氧化碳的集气瓶中，镁和二氧化碳反应生成氧化镁和碳，故C正确；
D. Cu与FeCl3发生氧化还原反应生成氯化亚铁和氯化铜，该反应表现Fe3+的氧化性，与铁比铜金属性强无关，故D错误；
选D。
9．D
【详解】
A．游离态的硫磺能破坏细菌表面的保护膜，具有杀菌作用，即火山附近的温泉因常常含有游离态硫而具有杀菌作用，故A正确；
B．氧化镁、氧化铝均是离子化合物，离子键强，导致熔点高，可作为耐高温耐火材料，故B正确；
C．某些硅酸盐具有多孔结构，吸附性强，可用于分离、提纯气体或液体混合物，还可作干燥剂、催化剂等，故C正确；
D．溴化银是一种重要的感光材料，可用于照相底片感光，碘化银常用于人工降雨，故D错误；
故选D。
10．A
【详解】
三种金属中，钠可以与水反应放出氢气，其产生氢气的量可认为只与钠的量有关；镁和铝需要跟盐酸反应才能生成氢气，其产生氢气的量一方面与金属的量有关，另一方面也跟盐酸的量有关；盐酸足量的情况下，质量均为mg的三种金属产生氢气的量的比例为：，即。考虑到实际生成的气体的体积关系，Mg生成的和Al生成的相同，所以只能是Mg，Al相对盐酸过量，那么消耗完0.1mol的盐酸需要Mg单质至少1.2g，Al单质至少0.9g，所以一定有m≥1.2g；又因为m≥1.2g时Mg和Al生成氢气的量为0.05mol，而Na生成氢气的量比二者都大，所以需要的n(Na)＞0.1mol，即m＞2.3g；综上所述，只有大于2.3g的数值才满足要求，A项正确；
答案选A。
11．A
【详解】
A．可以实现相关转化，A项正确；
B．电解氯化镁溶液不可能得到镁单质，B项错误；
C．氯化铁能够发生水解反应，因此蒸发氯化铁溶液不可能得到无水氯化铁，C项错误；
D．硫燃烧不能生成SO3，D项错误；
答案选A。
12．B
【分析】
标况下氢气11.2L即0.5mol，反应中转移电子数为1mol，先分别根据化学反应方程式计算四种金属单独与硫酸反应生成0.5mol氢气所需的质量，再判断26g混合物硫酸反应生成0.5mol氢气的可能组合。
【详解】
镁在反应中表现为+2价，提供1mol电子需要镁的质量是24g/mol×0.5mol=12g；
同理可证，铝在反应中表现为+3价，提供1mol电子需要铝的质量为9g；铁在反应中表现为+2价，提供1mol电子需要铝的质量为28g；铜不参与反应，故两两组合平均质量为26g，即可能的组合为铜和镁、铜和铝、铁和镁、铁和铝，共4种。
答案为B。
13．A
【详解】
A、AgNO3与HNO3、NO2、NO均不反应，而可以与溴溶于水后少量电离产生的Br－迅速反应生成黄色沉淀，反应极为灵敏，是鉴定溴的常用方法；故 A正确；
B、应该将燃着的镁条迅速伸入盛满CO2的集气瓶中，不能直接投入集气瓶，否则燃烧放出的大量热会导致集气瓶炸裂故B错误；
C、用氢氧化钠溶液滴定醋酸溶液是强碱滴定弱酸的中和滴定，在等当量点（等当点）时，溶液略带碱性(因为此时醋酸已被完全中和，但生成的醋酸钠要被水解而产生醋酸和氢氧化钠，醋酸微弱电离而氢氧化钠强烈离解使液略显碱性)，因此要用变色范围在 pH 8.0-10.0 之间的酚酞作指示剂，而石蕊指示剂变色范围是pH5.0-8.0，甲基橙的变色范围是pH3.1-4.4，都不适合。故C错误；
D、生成的三溴苯酚溶解在过量的苯酚中，故D错误；
答案选A。
14．A
【详解】
A．用金属钠高温还原氯化铝制铝时，生产成本太高，工业上常用电解熔融氧化铝的方法制铝，A不正确；
B．热的纯碱溶液的碱性强，可促进油脂的水解，工业生产中，常用于清洗铁制品表面的油污，B正确；
C．制备Fe(OH)3胶体时，先将氯化铁饱和溶液滴入沸水中，然后继续加热煮沸直至液体呈红褐色为止，C正确；
D．干粉的主要成分为碳酸氢钠，它受热分解可生成碳酸钠、水和二氧化碳气体，因为燃烧的镁制品能在二氧化碳气体中继续燃烧，所以镁制品着火后不宜用干粉灭火器灭火，D正确；
故选A。
15．C
【详解】
A．Na→NaOH→Na2CO3→NaCl中反应方程式分别为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑、2NaOH+CO2=Na2CO3 +H2O、Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl，所以能一步实现，故A不选；
B．Mg→MgCl2→MgCO3→Mg（OH）2中反应方程式分别为：Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、MgCl2+Na2CO3=2NaCl+MgCO3↓、MgCO3+2NaOH=Mg（OH）2+Na2CO3，所以能一步实现，故B不选；
C．氧化铝和水不反应，所以不能一步生成氢氧化铝，故C选；
D．Fe→FeCl3→Fe（OH）3→Fe2O3中反应方程式分别是2Fe+3Cl2 2FeCl3、FeCl3+3NaOH=Fe（OH）3↓+3NaCl、2Fe（OH）3 Fe2O3+3H2O，所以能一步实现，故D不选；
故选：C。
16．D
【解析】
A．碳酸镁溶于盐酸生成氯化镁溶液，氯化镁溶液电解得到氢氧化镁，氢气和氯气，不能直接得到金属镁，应是电解熔融状态的氯化镁得到金属镁，故A错误；B．NaCl溶液中通入二氧化碳不反应，不能一步实现，故B错误；C．碱式碳酸铜加热分解生成氧化铜，氧化铜和水不反应，不能一步实现，故C错误；D．过量的二氧化硫和氨水反应生成亚硫酸铵，亚硫酸铵与硫酸反应生成硫酸铵、水和二氧化硫，能一步实现，故D正确；故选D。
17．C
【详解】
A．金属失去的电子数等于其金属阳离子结合的OH－的数目，则OH－的质量为1.7g，说明镁铝合金失去0.1mol电子，正确，不选A、
B．失去0.1mol电子，生成0.05mol氢气，标准状况下，体积为1.12L，正确，不选B；
C．金属完全溶解，盐酸可能有剩余，错误，选C；
D．假设全为金属镁，则0.05mol，质量为0.05 mol×24g/mol=1.2g；假设全为铝，则铝的物质的量为mol，则铝的质量为0.9g，正确，不选D。
答案选C。
18．bd H++OH-=H2O Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ Ag++Cl-=AgCl↓
【分析】
取一定质量的MgCl2固体配成溶液，溶解MgCl2固体应该在烧杯里并且用玻璃棒不断地搅拌。向该溶液中加入一定量的盐酸，然后再向混合溶液中加入NaOH溶液，首先发生的反应是NaOH与氯化氢反应生成氯化钠和水，然后发生的反应是镁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀。据此解答。
【详解】
⑴溶解MgCl2固体，应该在烧杯里并且用玻璃棒不断地搅拌。故答案为：bd。
⑵OA段NaOH与氯化氢反应生成氯化钠和水，反应的离子方程式为：H++OH-=H2O
。故答案为：H++OH-=H2O。
⑶AB段镁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀，反应的离子方程式为：Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓。故答案为：Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓。
⑷根据以上分析B点时镁离子恰好完全沉淀，溶液的只剩氯化钠，所以滴加AgNO3溶液，观察到的现象立即出现白色沉淀，反应的离子方程式为：Ag++Cl-=AgCl↓。故答案为：Ag++Cl-=AgCl↓。
19．H2 C Al3+ Mg2+ Mg+H2SO4==MgSO4+H2↑ Na[Al(OH)4] Al3++4OH—=[Al(OH)4]— Mg2++2OH—==Mg(OH)2↓
【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↓
20．加快浸出速率 提高反应温度或适当增加硫酸浓度（或其他合理答案） MgSiO3+2H+=Mg2++H2SiO3 使Fe3+、Al3+沉淀从而分离出来 4.0×10-5 溶于适量氢氧化钠溶液，过滤得Fe（OH）3；向滤液中通入过量CO2，过滤得Al（OH）3 （NH4）2SO4 Mg（OH）2+2HCl=MgCl2+2H2O、MgCl2（熔融）Mg+Cl2↑
【详解】
浸出步骤硫酸同固体废料中主要成份反应，从化学反应速率和化学平衡的影响因素来看，可通过升高温度提高硫酸镁的溶解度，或通过搅拌使反应物充分接触反应，或通过过滤后滤渣多次浸取以提高转化率；因MgCO3、MgSiO3、Al2O3、Fe2O3能与硫酸反应，生成了MgSO4、Al2(SO4)2 和Fe2(SO4)3 ，其中H2SiO3形成滤渣1，滤液1中MgSO4、Al2(SO4)2 和Fe2(SO4)3，根据阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH，在调节pH至5.5时，Fe3＋和Al3＋已经完全沉淀，滤渣2的主要成分是Fe(OH)3 、Al(OH)3 ，滤液2中阴离子主要是SO42－，加入NH3·H2O后在调节pH至12.5时Mg2＋完全沉淀，溶质主要成分是(NH4)2SO4。
（1）酸浸前，将固体废弃物研磨的目的是加快浸出速率，浸出步骤硫酸同固体废料中主要成份反应，从化学反应速率和化学平衡的影响因素来看，可通过升高温度提高硫酸镁的溶解度，或通过搅拌使反应物充分接触反应，或通过过滤后滤渣多次浸取以提高转化率，故答案为加快浸出速率，适当提高反应温度、增加浸出时间（或其他合理答案）
（2）因MgCO3、MgSiO3、Al2O3、Fe2O3能与硫酸反应，生成了MgSO4、Al2(SO4)2 和Fe2(SO4)3 ，其中H2SiO3形成滤渣；酸浸时，生成滤渣I的离子方程式为MgSiO3+2H+=Mg2++H2SiO3；（3）滤液I中含有MgSO4、Al2(SO4)2 和Fe2(SO4)3 ，根据阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH，在调节pH至5.5时，Fe3＋和Al3＋已经完全沉淀，滤渣2的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3 ，第一次调节pH的目的是使Fe3+、Al3+沉淀从而分离出来；当加入氨水使Al3+开始沉淀时，溶液中c（Fe3+）/c（Al3+）=Ksp[Fe(OH)3 ]/Ksp[Al(OH)3 ]==4×10-38/1×10-33=4.0×10-5；（4）设计简单方案分离滤渣2，滤渣2的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3 ，利用Al(OH)3 具有两性，分离操作：溶于适量氢氧化钠溶液，过滤得Fe（OH）3；向滤液中通入过量CO2，过滤得Al（OH）3 ；(7)上述过滤后滤液中阴离子主要是SO42－，加入NH3·H2O后在调节pH至12.5时Mg2＋完全沉淀，溶质主要成分是(NH4)2SO4，故答案为(NH4)2 SO4；其阳离子的电子式为，（6）滤渣3为Mg(OH)2 ，工业上从滤渣3生产镁锭的反应：Mg(OH)2 +2HCl=MgCl2+2H2O、MgCl2（熔融）Mg+Cl2↑。
21．2Mg＋CO22MgO＋C Mg3N2 H2O2＋2e－=2OH－ 阳 将卤块粉碎(或加热、搅拌、适当增大盐酸浓度等) 1∶2 将溶液中的Fe3＋尽可能多地除去，同时避免Mg2＋形成沉淀 2Mg2＋＋4HCO3-＋2H2OMgCO3·Mg(OH)2·3H2O↓＋3CO2↑ 操作Ⅱ过滤后所得固体为产品，还必须对产品进行洗涤、干燥
【详解】
（1）①单质镁能与CO2发生置换反应2Mg＋CO22MgO＋C，故答案为2Mg＋CO22MgO＋C；
②将燃烧产物X置于60℃的热水中并充分搅拌，最终得到白色固体，同时有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体生成，由所述现象可知此为水解反应，产生的使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体为氨气，沉淀为氢氧化镁，根据原子守恒以及“Mg能在氧气、空气、氮气、二氧化碳中燃烧”，反应物为Mg3N2，反应为Mg3N2+6H2O2NH3↑+3Mg(OH)2↓，故答案为Mg3N2；
（2）镁一过氧化氢电池由图可知总反应为Mg+ H2O2=Mg(OH)2，即镁电极为负极，石墨电极为正极，以海水为电解质溶液，即电解质环境为弱碱性，所以正极反应为H2O2＋2e－=2OH－，故答案为H2O2＋2e－=2OH－；氢氧化镁难溶于水，所以生成的氢氧化镁不能覆盖到镁电极上，因此需要镁离子通过隔膜到石墨电极附近生成氢氧化镁，即隔膜应选择阳离子膜，故答案为阳离子膜；
（3）①卤块为固体物质，提高酸浸速率的措施可将卤块粉碎、搅拌、加热、适当提高盐酸浓度等，故答案为将卤块粉碎（或搅拌、加热、适当提高盐酸浓度等）；
②“氧化”过程是将Fe2+氧化为Fe3+以便调节pH将铁元素杂质除去，反应离子方程式为2H++ClO-+2Fe2+=2Fe3++Cl-+H2O，参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2，故答案为1:2；
③加入NaOH溶液调节pH的目的是，通常控制pH在9.0左右，其目的是将溶液中的杂质Fe3＋尽可能多地除去，同时避免Mg2＋形成沉淀，故答案为将溶液中的杂质Fe3＋尽可能多地除去，同时避免Mg2＋形成沉淀；
④热解时，反应是Mg2＋和HCO3-反应生成轻质碳酸镁和二氧化碳，所以离子反应方程式为：2Mg2＋＋4HCO3-＋2H2OMgCO3·Mg(OH)2·3H2O↓＋3CO2↑，故答案为2Mg2＋＋4HCO3-＋2H2OMgCO3·Mg(OH)2·3H2O↓＋3CO2↑
⑤操作I、Ⅱ均是将固体与液体分离，但操作I过滤后产品在滤液中，所以对固体是舍弃的，在操作Ⅱ过滤后所得固体为产品，所以要保留，还必须对产品进行洗涤、干燥，故答案为操作Ⅱ过滤后所得固体为产品，还必须对产品进行洗涤、干燥。
22． 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。