《2020-2021高考化学备考之镁及其化合物压轴突破训练∶培优易错难题篇及答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020-2021高考化学备考之镁及其化合物压轴突破训练∶培优易错难题篇及答案.docx（22页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、2020-2021高考化学备考之镁及其化合物压轴突破训练培优答案易错 难题篇及一、镁及其化合物1 A、 B、 C、 X 均为中学化学常见物质，它们之间有如下转化关系( 副产物已略去 ) 。（1） X 是空气中存在的强氧化性无色气体单质，则A 不是_(填序号) 。a Cb Nac Ald S若 C 是红棕色气体，则 A 可能是 _或 _。（2）若 X是一种温室气体，单质A 被誉为国防金属，则反应的化学方程式为_ 。（3）若 X为苛性碱， A 是具有臭鸡蛋性气味的气体，则反应的离子方程式为_ 。【答案】 c N2 NH3 2Mg+CO2- 2-+H2O2MgO+C HS+OH =S【解析】【分析】
2、当 X 为氧气时，符合此转化关系的变化有：C（ CH ） CO CO、 N（ NH ） NO NO 、 S（ H S） SO SO、Na Na O Na O 等；42232223222当 X 为二氧化碳 、 A 为 Mg 时，则有如下转化关系：MgCCO ；当 X 为 NaOH、 A 为 H2S气体时，有如下转化：-2-。H2S HSS ，据此分析解答【详解】（1） X 是空气中存在的强氧化性无色气体单质，则X 为 O ， a.当 A 为 C 时，可发生如下转2化： CCOCO2A 为 Na 时，可发生如下转化：22 2； b.当Na Na O Na O ； c.当 A 为铝时，不能实现上述转
3、化关系；d.当 A 为 S时，可发生如下转化：SSO23 SO；若 C 是红棕色气体，则C 为 NO23222，转化关系可以是： NH NO NO或 N NO NO ，综上所述，答案为：c； N2 或 NH3；（2） X 是一种温室气体，则X 为二氧化碳；单质A 被誉为国防金属，则A 为金属 Mg ，反应为镁在二氧化碳中燃烧的反应，反应方程式为：2Mg+CO22MgO+C，故答案为2Mg+CO2MgO+C；2（3） X 为苛性碱，则 X 为 NaOH； A 是具有臭鸡蛋性气味的气体，则A 为 H2S，所以转化关系为： H2S NaHS Na2S，反应的离子方程式为HS-+OH-=S2- +H2
4、O，故答案为 HS-+OH-=S2-+H2O。【点睛】本题主要考查了物质间的转化规律，符合题给连续转化关系的物质间的转化有多种情况，一是氧化还原反应类型，如含C、 N、 S、 Fe 等元素的单质及化合物之间的转化；二是复分解反应类型 ，如碱 正盐 酸式盐、正盐 酸式盐 新盐和铝三角之间的相互转化等。2 下图中AJ分别代表相关反应的一种物质。已知A分解得到等物质的量的B CD、 、，图中有部分生成物未标出。请填写以下空白：（ 1） A 中含有的化学键是 _。（ 2）写出铜与 J 反应制取 H 的化学方程式：_ 。（ 3）写出反应 的离子方程式： _ 。（ 4）写出物质 B 的电子式： _；写出物
5、质 E 的电子式： _。（5）在反应 中，当生成标况下22.4 L 物质 G 时，转移电子数为 _mol 。【答案】离子键 极性共价键3Cu 8HNO33 224 HCO3(稀 )3Cu(NO ) 2NO 4H ONH2OH22NH3 CO3 2H2O【解析】【分析】A 受热能分解，分解得到等物质的量的B、 C、 D，且 A 与碱反应生成气体D， D 是氨气，即 A 是铵盐。 C 能与过氧化钠反应，B 能与镁反应，因此 C 为水， B 是二氧化碳，则A 为NH4HCO3。 E 为 MgO， F 为 C，水与过氧化钠反应生成G，G 为 O2， D 与 G 反应生成H， H为 NO， I 为 NO
6、2， J 为 HNO3，再结合 F 与 J 反应生成 B、 C、I，符合上述转化。【详解】（1）碳酸氢铵中含有的化学键是离子键和共价键。（2）铜与 J反应制取 H 的化学方程式为 3Cu 8HNO3(稀 ) 3Cu(NO3)2 2NO 4H2O。（3）反应的离子方程式为 NH HCO 2OH2 2H43NH3 CO32O。（4）二氧化碳的电子式为；氧化镁是离子化合物，电子式为。（5）在反应中过氧化钠中氧元素化合价从1 价升高到0 价，则当生成标况下22.4 L 即1mol 氧气时，转移电子数为2mol。【点晴】利用物质的转化推断出各物质是解答本题的关键，C 及 A 为解答本题的突破口；解框图题
7、的方法：最关键的是寻找“突破口 ”， “突破口 ”就是抓 “特 ”字，例如特殊颜色、特殊状态、特殊气味、特殊反应、特殊现象、特殊制法、特殊用途等；例如本题中的能与强碱反应放出气体的一般是铵盐等。3 在一定条件下，单质B、 C、 D、 E 都能与 A 单质发生化合反应，转化关系如图所示。已知：G 是黑色晶体，能吸附B 单质；H 能与氢氧化钠溶液或盐酸反应；实验时在G和 C 的混合物表面加入某强氧化剂粉末，在表面上插入一根除去氧化膜的E 片，点燃E 引发 G 与 C 的反应； I 是绿色植物光合作用的原料，温室中常用它作肥料。根据上述信息，回答下列问题：(1)I 的电子式为 _， G 的俗名是 _
8、。(2)以 C 和 E 为电极在 NaOH 溶液中构成原电池，该原电池的负极反应式为_。(3)根据 E 和 A 反应的能量变化图像写出热化学方程式：_ 。(4)两种常见含 C元素的盐，一种 pH7，另一种 pH7，该盐为偏铝酸盐，另一种pH7，该盐为铝盐，两种溶液混合时发生反应的离子方程式为3AlO2-+Al3+6H2O=Al(OH)3；(5)铁在高温下和水蒸气反应产生Fe3O4和 H2，在该反应中 Fe 失去电子变为Fe3O4， H2O 中的 H 得到电子变为 H2， 3 mol Fe 失去 8 mol 电子，故反应的电子转移表示为：。【点评】本题考查无机物推断，物质的颜色、物质的特殊性质等
9、是推断突破口，需要学生熟练掌握元素化合物知识，结合元素及化合物的结构与性质分析、解答。4A、 B、 C 是中学化学中常见的三种物质，它们之间的相互转化关系如下及产物略去 )：(部分反应条件(1)若 A 是一种金属，C 是淡黄色固体，则B 的化学式为 _， A C 反应的化学方程式为 _ ；若将金属 A 与金属铝同时加入足量水中，充分反应后，发现溶液中既无沉淀生成又无残留金属剩余，经测定溶液中只含有一种溶质，则投入水中的金属 A 与金属 Al 的物质的量之比为 _。(2)若 A 是一种非金属 ,其常见单质为黑色固体， C 是最主要的温室气体，则C的分子式为_， B C 反应的化学方程式为 _ ；
10、金属镁可在气体 C 中燃烧，当有 1 mol 气体 C 参与反应时，反应转移电子的物质的量为_ 。【答案】 Na2O1:1点燃22 2222Na+ONa OCO 2CO+O2CO 4 mol。【解析】【分析】【详解】(1)若 A 是一种金属， C 是淡黄色固体，则A 为 Na，C 为 Na2O2， B 为 Na2O； Na 在氧气中燃烧生成 Na2 2222O ，方程式为2Na+ONa O ；若将 Na 与铝同时加入到足量的水中充分反应后无固体剩余，且所得溶液中只有一种溶质即为NaAlO2，发生的反应为Na+Al+2H O=2NaAlO +2H ，根据方程式可知金属Na 与金属 Al 的物质的
11、量之比为 1:1；222(2)C 是最主要的温室气体，则C 为 CO ， A 为 C， B 为 CO； CO燃烧生成 CO ，方程式为22点燃2CO ；金属镁可在CO 中燃烧时CO 被还原成 C 单质，且还原剂唯一，所2CO+O2222以当有 1 mol CO2 参与反应时转移电子的物质的量为4mol 。5 把 NaOH、 MgCl23三种固体组成的混合物溶于足量水后有1.16g 白色沉淀，在所得、 AlCl的浊液中逐滴加入1mol?L 1 HCl 溶液，加入HCl 溶液的体积与生成沉淀的质量关系如图所示，试回答：（1）写出混合物溶于水时发生反应的离子方程式_ 。（2）写出 AB 段反应的离子
12、方程式_。 B 点的沉淀物的化学式为_。（3）求原混合物中AlCl3 的物质的量 _， NaOH 的质量 _。（ 4）求 Q 点加入的 HCl 溶液体积 _ 。【答案】 Mg2+23+2222 +3+2OH=Mg（ OH） ， Al+4OH =AlO +2H O；H O+AlO +H =Al（ OH）Mg（ OH） 2、 Al（ OH） 3 0.02 5.20130【解析】试题分析：本题考查与Al（ OH） 32沉淀有关的图像分析和计算。、 Mg （OH）（1）开始加入 10mLHCl 溶液，沉淀的质量既不增加也不减少，说明此时加入的10mL 盐酸与 NaOH 反应，则原固体混合物溶于水后发生
13、的反应有： MgCl2+2NaOH=Mg（ OH） 2 +2NaCl、 AlCl3+4NaOH=3NaCl+NaAlO2+2H2O， 1.16g 白色沉淀为 Mg（ OH） 2；原固体混合物溶于水发生反应的离子方程式为：Mg2+2OH-=Mg（ OH） 2 ， Al3+4OH-=AlO2-+2H2O。（2） AB 段发生反应的离子方程式为AlO2-+H+H2O=Al（ OH） 3 。 B 点沉淀物的化学式为Mg（ OH） 2 和 Al（ OH） 3。（3） AB 段消耗 n（ HCl） =1mol/L（ 0.03L-0.01L） =0.02mol ，根据 Al 守恒和离子反应AlO2-+H+H
14、2O=Al（OH）3， n（ AlCl3） =n（AlO2-） =nAl（ OH） 3 =0.02mol 。根据反应Al3+4OH-=AlO2-+2H2O，与 AlCl3 反应的 NaOH 物质的量为22=1.16g=0.02mol ，根据反应 Mg2+-0.08mol ；（ MgCl ） =nMg （ OH）+2OH58g / mol=Mg（ OH） 2，与 MgCl2 反应的 NaOH 物质的量为 0.04mol ；与 HCl反应的 NaOH 物质的量为 1mol/L 0.01L=0.01mol ；原混合物中 NaOH 物质的量为0.08mol+0.04mol+0.01mol=0.13mo
15、l ， NaOH 的质量为 0.13mol40g/mol=5.2g 。（ 3） BQ 段发生的反应为 Mg（ OH） 2+2HCl=MgCl2+2H2O、Al（ OH） 3+3HCl=AlCl3+3H2O，溶解 Mg（ OH） 2 消耗的 HCl 物质的量为0.02mol2=0.04mol ；溶解 Al（ OH） 3 消耗的 HCl 物质的量为 0.02mol3=0.06mol ，则 BQ 段消耗 HCl 物质的量为0.04mol+0.06mol=0.1mol ，消耗盐酸的体积为0.1mol30mL+100mL=130mL。=0.1L=100mL，则 Q 点加入盐酸的体积为1mol / L点睛
16、：第（ 3）问也可以用终态法解。 Q 点时沉淀恰好完全溶解，所得溶液中的溶质为NaCl、 MgCl2 和 AlCl3， Q 点加入的 HCl 相当于在原固体混合物中加入1mol/LHCl 将 NaOH 恰好中和，则 n （HCl） =n（ NaOH） =0.13mol ，盐酸溶液的体积为0.13mol=0.13L=130mL。1mol / L6将 3.9g的镁铝合金粉末放于过量的盐酸中，产生的气体体积在标况下是4.48L。请计算：(1)合金中镁的质量分数；(2)合金中镁铝的物质的量之比。【答案】 (1)30.77%(2)n(Mg) n(Al) 1 2【解析】设合金中镁的物质的量为x，铝的物质的
17、量为y，则：Mg + 2HCl =MgCl2 + H2122.4x22.4x2Al +6HCl =2AlCl +3 H 322322.4y33.6y24x + 27y=3.922.4x+ 33.6y=4.48解得 x=0.05mol ， y=0.1mol ；（1）合金中镁的质量分数0.0524=30.77%；=100%3.9（ 2） )n(Mg) n(Al) 0.05mol : 0.1mol =1 2。7 将一定质量的Al 、 Mg混合物加入到足量的盐酸中，充分反应后得到标准状况下的氢气8.96L ；如果将等质量的该混合物加入到足量的NaOH溶液中，充分反应后得到标准状况下的氢气 6.72L
18、（1）当混合物与盐酸反应时，转移电子总物质的质量为_mol；（2）求混合物中Al 质量为_Mg 的质量为_gg【答案】0.8 mol2.4g5.4g【解析】(1)反应中生成的气体都是氢气，当混合物与盐酸反应时生成氢气的物质的量为：=0.4mol，根据电子守恒可知反应转移电子的物质的量为：0.4mol 2=0.8mol；(2)Al、 Mg都与盐酸反应产生氢气，但只有Al与氢氧化钠溶液反应产生氢气，又由于等质量铝与盐酸、氢氧化钠反应产生的氢气体积相同，都为6.72 L，则镁产生的氢气为：8.96 L-6.72 L=2.24 L，设Mg 的质量为 x， Al的质量为 y，Mg+2HCl=MgCl2+
19、H224g22.4Lx2.24 L则： x=2.4 g，2Al+6HCl 2AlCl3+3H2或 2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H254g67.2 L54g67.2 Ly6.72 Ly6.72 L则 y=5.4g ，答：混合物中 Mg 的质量为 2.4g，铝的质量为5.4g。点睛：混合物成分分析的综合计算，本题解题关键是熟悉Mg 与Al的性质相似与差异，Al、Mg均能与盐酸反应，而Al与 NaOH溶液反应，而 Mg不能与 NaOH溶液反应，由此结合反应原理，根据化学方程式逐一计算，还可以根据两次生成的气体差就是氢气进行计算。Mg与稀盐酸反应生成的8 较活泼金属与硝酸反应，产物
20、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 - 164；氮化镁遇水会发生水解。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（_） ( 填序号 ) 。a. ADCFBFEb. ACDFBFEc. AFCDFBEd. AFDCFBE（ 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
21、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+-+2H2O5NO+3MnO4+4H =3Mn +5NO32 +2Mg2MgO+C取 B 中固体少量于试管中，
22、向其中加入少量水，若产生能使湿润CO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 “一定浓度的硝酸与Mg 反应可同时得到NO、 NO222、 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 ；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
23、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 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，
24、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+2
25、H2O。（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
26、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。9 某学习小组用下图装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量.（提示：镁、铝均与酸反应，铝还能和碱反应：2Al+2NaOH+2H222）O=2NaAlO +3H实验前，先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是除去铝镁合金表面的氧化膜。（1） A 中试剂为 _.（填 “NaOH溶液 ”或 “稀盐酸 ”）（2）检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，需进行的操作还有： 记录C 的液面位置； 将 B 中剩余固体
27、过滤，洗涤，干燥，称重； 待 B 中不再有气体产生并恢复至室温； 由 A 向 B 中滴加足量试剂； 检查气密性； 调整橡胶软管使D 和 C的液面相平。上述操作的顺序是 _；（填序号）（3） B 中发生反应的离子方程式为_（4）实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将_.（填“偏大 ”、 “偏小 ”、“不受影响 ”）（5）若实验用铝镁合金的质量为a g,测得氢气体积为b ml （已换算为标准状况），B 中剩余固体的质量为c g，则铝的相对原子质量为_.（用含 a、 b、 c 的代数式表示）【答案】 NaOH溶液 2Al+2OH-2偏小22+2H O=2AlO+3H 33600（
28、 a c）b【解析】【分析】(1)Mg 、 Al 均可以和酸反应，因此不可以用酸来实验，由于Al 可以和碱反应而不和Mg 反应，则可以用 NaOH 与 Al 反应制得 H2，然后用排水法收集H2 ，以计算 Al 的量；(2)整个操作过程及原理是：检查气密性；记录起始液面；加入碱反应；不产生气体后，记录 C 中的液面，两者相减即为产生H2的量；最后称得的固体即为Mg 的质量在读数时要注意 D、 C 液面相平，否则气体将受压，造成读数不准；(3)B 中发生的是 Al 与碱的反应；(4)未洗涤，则造成(a-c)变小，再分析判断；(5)(a-c)即为铝的质量，再除以Al 的物质的量即为铝的摩尔质量，而
29、n(Al)可以由产生的 H2获得。【详解】(1)根据铝镁的化学性质，铝镁都能与酸反应放出氢气，但铝还能与碱(如 NaOH 溶液 )反应放出氢气，而镁不能，要测定铝镁合金中铝的质量分数，应选择NaOH 溶液；(2)实验时首先要检查气密性，记下量气管中C 的液面位置，再加入NaOH 溶液开始反应，待反应完毕并冷却至室温后，调整橡胶软管使D 和 C 的液面相平，再记录量气管中C 的液面位置，最后将 B 中剩余固体过滤，洗涤，干燥，称重；故答案为；(3)B 管中铝与22-NaOH 溶液的反应生成 NaAlO和 H ，离子反应方程式为 2Al+2OH222+2H O=2AlO+3H ；a c 100%，实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，c 值偏(4)铝的质量分数为：a大，铝的质量分数偏小；(5)铝镁合金的质量为a g， B 中剩余固体镁的质量为c g，则参加反应的铝的质量为(a-c)g，设铝的相对原子质量为M ，则：2Al+2NaOH+2H O=2NaAlO +3H 2222M3 22400ml(a-c)gbml解之得： M=33600a c。b10 某研究性学习小组以一种工业废料制备高纯MgO，设计了流程如下。请回答下列问题。（1）步骤中生成2+Mg 的离子方程式为 _（2）下列物质可用于代替步骤中H2O2 的是 _