《备战高考化学培优易错试卷(含解析)之镁及其化合物附详细答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《备战高考化学培优易错试卷(含解析)之镁及其化合物附详细答案.docx（19页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、备战高考化学培优易错试卷( 含解析 ) 之镁及其化合物附详细答案一、镁及其化合物1 有关物质的转化关系如下图所示（部分物质和条件已略去）。A 是金属单质，D 是非金属单质， B、 F 是气体且B 无色无味， G是最常见的无色液体。请回答下列问题：(1)C 的化学式为： _。(2)B 的电子式为： _。(3)写出的离子方程式：_。(4)写出的化学方程式，并用“单线桥”标出电子转移的方向和数目_ 。【答案】 MgOH2O+3NO2= 2H+-+2NO3+NO【解析】A是金属单质在无色气体B中燃烧生成非金属单质D，则 A是Mg 、 B是 CO2、 C是 MgO、 D是 C；碳可以和浓硫酸、浓硝酸在加
2、热条件下反应生成CO2，结合 F与水化合能生成E，可知 E为浓硝酸， F为 NO2；(1)C的化学式为 MgO；(2)CO2是共价化合物，其的子式为；(3)NO2溶解于水生成硝酸和NO的离子方程式为H2O+3NO2= 2H+2NO3-+NO；(4)碳与浓硝酸反应生成CO2的反应是氧化还原反应，其反应化学方程式及电子转移的方向和数目为。点睛：此类题的解答一般有以下步骤：思维起点的选择：思维起点是指开始时的思维指向、思维对象或思维角度，推断题中的思维起点应是最具特征的某个条件（包括文字叙述或某个变化过程）；思维过程的展开：解题者在确定思维起点的基础上，利用题目所给信息，结合已有的化学知识和解题经验
3、，不断地缩小问题状态与目标状态的距离；思维过程的检验：将上述思维过程的结果代入题中，检查一下是否符合题中条件；金属在无色气体中A、B 为常见化合燃烧生成非金属单质这一特殊反应现象，及时与Mg在二氧化碳中燃烧建立联系，展开思维的空间，寻找目标答案。2 某同学用某化合物X（两种短周期元素组成的纯净物）进行了如下实验：实验步骤中还观测到生成黑色固体和无色无味气体，生成的溶液可作为建筑行业的一种黏合剂。请回答：（ 1） X 的化学式是 _，步骤的离子方程式是 _。（ 2）步骤的化学方程式是 _。【答案】 Mg2Si2+42+4422322Mg Si +4H =SiH +2MgSiH +2KMnO =2
4、MnO +Na SiO +H +H O【解析】【分析】短周期元素形成的化合物中，与过量烧碱溶液生成白色沉淀，则灼烧后得到白色固体的为MgO， 4.0g 白色固体可得X 中0.1molMg原子，无色气体A 与高锰酸钾可生成黏合剂硅酸钾溶液，可知无色气体A 具有还原性且含有Si 元素，据此分析作答。【详解】（1）根据化合物X 7.20g 计算得到Mg原子与Si 原子个数之比为2:1，则X 的化学式为Mg2Si，在盐酸作用下会生成硅烷气体与氯化镁，故其离子方程式为：Mg 2Si+4H+=SiH4 +2Mg2+，故答案为： Mg 2Si； Mg 2Si +4H+=SiH4 +2Mg2+；（ 2）在强氧
5、化剂高锰酸钠的作用下，硅烷被氧化为硅酸钠与氢气，同时生成黑色固体二氧化锰，根据氧化还原反应得失电子守恒与元素守恒可得，其化学方程式为：SiH4+2KMnO4=2MnO2 +K2SiO3+H2 +H2O。3X、Y、 Z 为三种常见的单质，Z 为绿色植物光合作用后的产物之一，物它们在一定条件下可以发生如图反应（均不是在溶液中进行的反应）（以下每个空中只需填入一种物质）(1)X、 Y 均为金属时，此反应在工业上称为_反应，其反应方程式为_(2)X 为金属， Y 为非金属时，A 为 _B_(3)X 为非金属Y 为金属时， A 为 _B 为 _(4)X 为非金属， Y 为非金属时， A 为 _B 为 _
6、【答案】铝热反应3Fe3 42 3222O +8 Al9Fe +4 Al OCOMgO CuO HOSiO CO【解析】【分析】Z 为绿色植物光合作用后的产物之一，应为 O2， X+AY+B的反应为置换反应，X、Y 为单质， A、 B 为氧化物 。【详解】(1)当 X、 Y 均为金属时 ,应为铝热反应 ,则 X 为Al、 A 为 Fe3O4 ,Y为 Fe,B为 Al2O3,Z 为氧气 ,反应方程式为 3Fe3O4+8 Al9Fe +4 Al2O3；(2)当 X 为金属、 Y 为非金属2,应为 Mg 和 CO 的反应 ,反应的方程式为:Mg+CO2MgO+C；(3)当 X 为非金属时 ,Y为金属
7、时 ,碳、氢气还原氧化铜符合此反应,A 为 CuO,B为 H2O,反应方程式为 CuO+H2Cu+H2O；(4)当 X、 Y 均为非金属固体时,为 C 和 SiO2 的反应 ,反应的方程式为 SiO2+2CSi+2CO。【点睛】本题考查无机物的推断，题目难度中等，解答本题的关键是能把握常见单质+氧化物 单质+氧化物的置换反应的类型，注意把握常见相关物质的性质。4X、Y、 Z、 W 是常见的几种元素，其相关信息如表：元素相关信息X原子核外有3 个电子层，最外层比次外层少1 个电子Y食盐中添加少量Y 的一种化合物预防Y 元素缺乏ZZ 与钾的一种合金可用于快中子反应堆作热交换剂WW 的一种核素质量数
8、为24，中子数为12（1）元素 X 在海水中含量非常高，海水中含X 元素的主要化合物是_，工业上制取 X单质的化学方程式为 _。（2）设计实验证明某水溶液中存在Y 单质 _。（3） W 与空气中含量最高的气体反应的产物化学式为_。电解【答案】 NaCl 2NaCl+2H 2 OCl 2 +H 2+2NaOH 取少量待测液于试管中，滴加几滴淀粉溶液，若溶液变蓝，则该溶液中含有I2Mg3N2【解析】【分析】X、 Y、 Z、 W 是常见的几种元素，X 的原子核外有3 个电子层，最外层比次外层少1 个电子，可知最外层电子数为7，X 为 Cl；食盐中添加少量的一种化合物预防Y 元素确实，Y 为I； Z
9、与钾的一种合金可用于快中子反应堆作热交换剂，Z 为Na； W 的一种核素质量数为24，中子数为12， W 为 Mg，以此解答。【详解】由上述分析可知，X 为 Cl、 Y 为 I、 Z 为 Na、 W 为 Mg ，（1）元素 X 在海水中含量非常高，海水中含X 元素的主要化合物是NaCl；工业上制取 Cl2电解的化学方程式为：2NaCl+2H2 O Cl 2+H2+2NaOH ，电解故答案为： NaCl； 2NaCl+2H2 O Cl 2+H2+2NaOH ；（ 2）设计实验证明某水溶液中存在I 2 的方法为：取少量待测液于试管中，滴加几滴淀粉溶液，若溶液变蓝，则该溶液中含有I2，故答案为：取少
10、量待测液于试管中，滴加几滴淀粉溶液，若溶液变蓝，则该溶液中含有I 2；（3）空气中含量最高的气体为氮气，则Mg 与氮气反应的产物化学式为Mg3N2，故答案为： Mg 3N2。5A、 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
11、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 _ ；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_ 。Na2点燃【答案】O22 21:1222Na+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 Na O ， B 为 Na O； Na 在氧气中燃222烧生成 Na2 222 2；若将 Na 与铝同时加入到足量的水中充分反应O ，方程式为2Na+ONa O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
12、Na+Al+2H2O=2NaAlO2+2H2，根据方程式可知金属Na 与金属 Al 的物质的量之比为 1:1；(2)C 是最主要的温室气体，则C 为 CO2， A 为 C， B 为 CO； CO燃烧生成 CO2，方程式为2CO+O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2222以当有1 mol CO2 参与反应时转移电子的物质的量为4mol 。6 将镁、铝的混合物共0.2mol ，溶于200mL4mol/L的盐酸溶液中，然后再滴加2mol/L的NaOH 溶液。请回答下列问题。（1）若在滴加NaOH 溶液的过程中，沉淀质量m 随加入 NaOH 溶液的体
13、积V 变化情况如图所示当V1=160mL 时，则金属粉末中n(Al)=_mol ；（ 2） 0 V1 段发生的反应的离子方程式为 _；（3）若在滴加 NaOH 溶液的过程中，欲使 Mg2+、 Al3+刚好沉淀完全，则滴入NaOH 溶液的体积 V(NaOH)=_mL；（4）若镁、铝的混合物仍为0.2mol ，其中镁的物质的量分数为a，现在改用200mL4mol?L -1 的硫酸溶解此混合物后，再加入840mL 2mol?L -1的 NaOH 溶液，所得沉淀中无 Al(OH)3，则 a 的取值范围为 _【答案】 0.08 H+OH-=H2O；400 0.6 a1【解析】【详解】（ 1）当 V1=1
14、60mL 时，此时，溶液是 MgCl2、 AlCl3 和 NaCl 的混合液，由 Na+离子守恒可知， n(NaCl)=n(Na+)=n(NaOH)=0.16L 2mol/L=0.32mol，200mL 4mol?L -1 的盐酸溶液中含有氯化氢的物质的量为：4mol/L 0.2L=0.8mol，设混合物中含有MgCl2 xmol、 AlCl3 为 ymol ，则：根据 Mg 原子、 Al 原子守恒有：x+y=0.2，根据 Cl- 离子守恒有： 2x+3y=0.8-0.32=0.48，联立方程解得： x=0.12、 y=0.08，所以金属粉末中：n(Mg)=0.12mol 、 n(Al)=y=
15、0.08mol ，故答案为0.08；（2） 0 V1 段，滴入氢氧化钠溶液后没有生成沉淀，说明盐酸过量，滴入的氢氧化钠与氯化氢反应生成氯化钠和水，反应的离子方程式为：H+-2+-2+OH =H O，故答案为H +OH =H O；（3）当溶液中 Mg 2+、 Al3+恰好沉淀完全时，此时，溶液是NaCl 溶液，根据 Cl-离子和 Na+离子守恒有： n(Na+)=n(NaCl)=(HCl)=4mol/L 0.2L=0，.8mol所以需要加入氢氧化钠溶液体积为：V(NaOH)=0.4L=400mL，故答案为400；（4）由于为金属混合物，则a 1， Al 的物质的量为：0.2(1-a)mol ，反
16、应后的混合溶液，再加入 840mL 2mol?L -1的 NaOH 溶液，所得沉淀中无 Al(OH)3，则溶质为硫酸钠、偏铝酸钠，根据铝元素守恒可知：n(NaAlO2)=0.2(1-a)mol ，根据钠离子守恒，应满足：n(NaOH) 2n(NaSO4)+n(NaAlO2)，即 0.84 2 2 0.2 4+0-a)，.2(1解得： a 0.，6所以 a 的取值范围为：故 0.6 a1，故答案为 0.6 a1。【点晴】本题考查了有关混合物反应的计算，题目难度较大，对于图象题，要明确每一段图象发生的化学反应、知道拐点代表的含义及溶液中溶质的成分，结合方程式对有关问题进行分析；注意守恒思想的运用，
17、使计算简化。7 为探究某抗酸药 X 的组成，进行如下实验：查阅资料：抗酸药 X 的组成通式可表示为： Mgm np3 qAl (OH) (CO ) （ m、n、 p、 q 为 0 的整数）。 Al(OH) 3 是一种两性氢氧化物，与酸、碱均可反应生成盐和水。Al3+在 pH=5.0 时沉淀为Al(OH)3，在 pH12 溶解为 AlO2。 Mg 2+在 pH=8.8 时开始沉淀， pH=11.4 时沉淀完全。实验过程：步骤实验操作实验现象I向 X 的粉末中加入过量盐酸产生气体 A，得到无色溶液II向所得的溶液中滴加氨水，调节pH 至 56，过滤生成白色沉淀 BIII向沉淀 B 中加过量 NaO
18、H 溶液沉淀全部溶解IV向 II 得到的滤液中滴加 NaOH 溶液，调节 pH 至 12生成白色沉淀 C（1） 中气体A 可使澄清石灰水变浑浊，A 的化学式是 _。（2） II 中生成 B 反应的离子方程式是_。（3） III 中 B 溶解反应的离子方程式是_。（ 4）沉淀 C 的化学式是 _。（ 5）若上述 n(A) n(B) n(C)=1 2 3，则 X 的化学式是 _ 。3+2H2 O Mg(OH)2【答案】 CO2 Al +3NH3H2O=Al (OH)3 +3NH4Al (OH)3+OH =AlO2Mg3Al2 (OH)10CO3【解析】【分析】利用信息、根据实验现象，进行分析推理回
19、答问题。【详解】(1)抗酸药 X 的通式中有32 、实验 I 中加入稀盐酸，可知能使澄清石灰水变浑浊的气体ACO只能是 CO2。(2)实验 I 的溶液中溶质有MgCl2、 AlCl3、 HCl。据资料 可知，用氨水调节pH 至56， Mg 2+不沉淀、 Al3+完全沉淀。则实验II 中生成 B 的离子方程式Al3+3NH3H2O Al+(OH)3 +3NH4 。(3)实验 III 中 Al (OH)3 溶解于 NaOH 溶液，离子方程式是 Al(OH)3+OH AlO2 +2H2O。(4)实验 II 的滤液中溶有MgCl2、 NH4Cl。 滴加 NaOH 溶液调节 pH 至 12时， Mg 2
20、+完全沉淀，则 C 为 Mg(OH)2。323+2+的物质的量之比为1 2 3。设 CO32(5)n(A) n(B) n(C)=1 23，即 CO、 Al 、 Mg 、 Al3+、 Mg 2+物质的量分别为1mol、 2mol 、3mol ，据电荷守恒OH-为 10mol 。该抗酸药 X的化学式为 Mg 3 2103Al(OH) CO 。【点睛】根据实验现象分析推理过程中，要充分利用题目所给信息。任何化合物或电解质溶液都符合电荷守恒规则，这是解题的隐含条件。8 镁、铝的混合物共-1的盐酸溶液中，然后再滴加-1的0.2mol ，溶于 200mL4molL2 mol LNaOH 溶液。若在滴加Na
21、OH 溶液的过程中，沉淀质量m 随加入 NaOH 溶液的体积 V 变化情况如图所示。请回答下列问题：（1）当V =160mL 时，则金属粉末中 m(Al)=_mol 。1（2） V V 段发生反应的离子方程式为_ 。23（3）若在滴加 NaOH 溶液的过程中，欲使Mg2+、 Al3+刚好沉淀完全，则加入NaOH 溶液的体积 V(NaOH)=_mL。（4）若镁、铝的混合物仍为0.2mol ，其中镁粉的物质的量分数为a，改用 200mL4 mol L-1 的硫酸溶解此混合物后，再加入840mL 2 molL-1 的 NaOH 溶液，所得沉淀中无Al(OH)3，则a 的取值范围为 _。【答案】-0.
22、08 Al(OH)3+OH =AlO2 +2H2O 400 0.6 a1【解析】 （1）当 V+离子守1=160mL 时，此时溶液是MgCl2、AlCl3 和 NaCl 的混合液，由 Na恒可知， n（ NaCl） =n（ Na+） =n（ NaOH）=0.16L 2mol/L=0.32mol。200mL 4mol?L -1 的盐酸溶液中含有氯化氢的物质的量为：4mol/L 0.2L=0.8mol，设混合物中含有MgCl2 为xmol 、 AlCl3 为ymol ，则：根据Mg原子、Al 原子守恒有：x+y=0.2，根据Cl-离子守恒有：2x+3y=0.8-0.32=0.48 ，联立方程解得：
23、x=0.12、 y=0.08 ，所以金属粉末中：n（ Mg ）=0.12mol 、 n （Al） =y=0.08mol ；（ 2） V2 V3 段发生氢氧化钠溶解氢氧化铝的反应，反应的离子方程式为Al(OH)3-2-22+3+恰好沉淀完+OH =AlO +2H O；（ 3）当溶液中Mg 、 Al全时，此时溶液是 NaCl 溶液，根据 Cl-离子和 Na+离子守恒有：n（ Na+ ）=n（NaCl） =（ HCl） =4mol/L 0.2L=0.8mol，所以需要加入氢氧化钠溶液体积为：V（NaOH） =0.8mol 2mol/L=0.4L=400mL；（ 4）由于为金属混合物，则a 1，Al
24、的物质的量为： 0.2（ 1-a） mol ，反应后的混合溶液中再加入840mL 2mol?L -1 的 NaOH 溶液，所得沉淀中无 Al（OH）3，则溶质为硫酸钠、偏铝酸钠，根据铝元素守恒可知：n（ NaAlO2） =0.2（ 1-a） mol ，根据钠离子守恒，应满足：n（ NaOH） 2n（ Na2SO4） +n（ NaAlO2），即 0.84 2 2 0.2 （4+01-a.）2，解得： a 0.，6所以 a 的取值范围为：故 0.6 a1。点睛：本题考查了有关混合物反应的计算，题目难度较大，对于图象题，要明确每一段图象发生的化学反应、知道拐点代表的含义及溶液中溶质的成分，结合方程式
25、对有关问题进行分析；具体计算时注意守恒思想的运用，使计算简化。最后一问的计算注意利用好数学中的极值法。9 有一镁铝混合物重 a g ，取其一半和足量的盐酸反应，放出 V1L 的氢气。取其另一半和足量的 NaOH溶液反应，放出 V2 L 的氢气（均为标况下）。求混合物中镁和铝的质量比。_【答案】4(V1 -V2):3V2【解析】混合物与盐酸反应则两者皆反应： 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2、Mg+2HCl=MgCl2+H2，与氢氧化钠则镁不反应， Al 才发生反应 :2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2，由于等量的 Al与盐酸或 NaOH 生成的氢气一样多，则Mg 与稀盐
26、酸反应生成的氢气为（V1-V2） L， Al 与稀盐酸反应放出的氢气为V2L；原混合物中镁和铝的质量比为:=4(V -V ):3V 。12210 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2 2的是_H OA NaClB Cl 2C铁粉D KMnO4（3）步骤中采用如图所示装置除去Fe3+实验装置图中仪器A 的名称为 _充分振荡并静置分层，打开仪器A 上口的玻璃塞后，上、下层分离的正确操作是：_图中存在的错误是：_（ 4）步骤中 NaOH加入的量是 _ （填“少量”或“过量”）（ 5）
27、实验中，取工业废料 40.0g （ MgCO3的含量为 42%），得到 4.0g 高纯氧化镁。该实验中高纯氧化镁的产率为_（）（6）高纯氧化镁可能具有如下性质和用途，正确的是_A耐酸B耐碱C制耐火坩埚D制信号弹和焰火材料【答案】MgCO 3+ 2H+2+22= Mg+ CO + HO B 分液漏斗 下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出分液漏斗下端没有紧靠烧杯内壁过量 50% BC【解析】试题分析：以工业制取高纯MgO为题材，重点考查离子方程式书写、氧化剂的选择、萃取和分液操作、化学计算等知识，考查考生对实验流程图的分析能力。制备流程中，废料在浓盐酸作用下，MgCO3、 Fe 和 Al 的氧化
28、物溶解得到MgCl2、 FeCl 2、 FeCl 3、AlCl 3，并通过过滤与不溶物分离。步骤是将Fe2+氧化成 Fe3+，再用有机溶剂萃取、分液分离出来。水溶液中的MgCl2、 AlCl 3 用过量 NaOH反应后得到 Mg(OH)2 沉淀和 NaAlO2 溶液，过滤分离后，利用22+3Mg(OH)制备 MgO。（ 1）步骤中 Mg 是 MgCO与盐酸反应的生成物。正确答案： MgCO3+2+222O2 将 Fe2+氧化成 Fe3+，该+ 2H = Mg+ CO + HO。（ 2）步骤是利用H氧化过程中没用引入其他杂质。选项中A 与 C 不具有氧化性，不能替代H O， A、C 均错22误。
29、 C、 Cl 2 能将 Fe2+氧化成 Fe3+且不会引入杂质，C 正确。 D、 KMnO4能够氧化 Fe2+，但是还2+原生成的Mn 会在最后沉淀生成Mn(OH)2 而与 Mg(OH)2 混合，导致产品不纯，正确答案：C。（ 3）这是一个萃取分液过程，使用的仪器是分液漏斗，萃取静置后，下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出，图中分液漏斗下端应当与烧杯内壁靠在一起。正确答案：分液漏斗、 下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出、分液漏斗下端没有紧靠烧杯内壁。（ 4）步骤需要将生成的 Al(OH) 3溶解，所以要使用过量的 NaOH。正确答案：过量。（5）废料中 MgCO3质量 m=40.0g42
30、%=16.8g，-1=0.2mol ，理论上可以得到 MgO 0.2mol ， MgO产率为n(MgCO)=16.8g 84g mol3 -1) 100%=50%。正确答案： 50%。（ 6）高纯氧化镁具有氧化镁的4.0g (0.2mol 40g mol所有性质。 A、 MgO能够与酸反应，不具有耐酸性，A 错误。 B、 MgO不能与碱反应，所以具有耐碱性， B 正确。 C、 MgO的熔点高，可以制耐火坩埚，C 正确。 D、 MgO没有特征的焰色反应，不适合制信号弹，也不适合制焰火材料，D错误。正确答案： BC。点睛：H2O2 是一种“绿色”的氧化剂，与还原剂反应后生成的还原产物是H2O，具有无污染的特征。理论产量就是完全根据化学反应原理计算得到的产物产量，实际生产或实验中会由于各种原因产生损耗从而导致实际产量降低。