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1、高考化学专题复习分类练习镁及其化合物推断题综合解答题附答案一、镁及其化合物1 以硼镁泥( 主要成分为MgSiO 3、 Fe2O3 及少量A l 2O3 、FeO 和MnO) 为原料制备高纯Mg(OH) 2 的流程如下：己知：常温下此体系中各氢氧化物开始沉淀与沉淀完全时的pH 范围如下表所示：pH 值Mg(OH) 2Mn(OH) 2MnO(OH ) 2Fe(OH) 2Al(OH) 3Fe(OH) 3开始沉淀时9.37.17.87.63.72.3沉淀完全时10.810.89.89.64.73.7温度高于340时 Mg(OH) 2 开始分解为MgO 和 H2O。(1)“浸取”时，为提高镁的浸取率可行
2、的措施为_ 。a. 将硼镁泥制成浆料b. 降低浸取温度c.用盐酸多次浸取(2)“浸取”时，MgSi3O 与盐酸反应的化学方程式为 _ 。(3) “除铁、铝”时，需调节溶液pH 范围为 _ 。(4) “除 Mn 2+”时发生反应的离子方程式为 _；过滤 3 所得滤渣中含有 MnO(OH ) 2 和 _。(5) “沉镁”时，反应温度与 Mg(OH) 2 的产率如图所示，当温度超过 60，随温度再升高， Mg(OH) 2 产率反而降低，其原因可能是 _ 。【答案】 acMgSi32 =MgCl 22H27pH7.1Mn2+2 2H -O+2HCl+( n- l)H O+SiOn O4.+H O+2O
3、=MnO(OH) 2 +H 2OMg(OH) 2 氨水挥发加剧，导致溶液中氨水浓度降低。【解析】（1）此处主要考查反应速率的影响因素，所以要想加快酸溶解速率可以从外因浓度、温度、接触面积等考虑，可以采取升温、把硼镁泥粉碎、搅拌等措施，答案选ac 。(2) 根据滤渣 1 可知： MgSiO 3 与盐酸反应生成 SiO2nH2O，还有产物 MgCl2、 H2O方程式为MgSiO 3+2HCl+(n-l)H 2O=MgCl 2+SiO 2 nH 2O（3）加入双氧水后，Fe2+转化为 Fe3+，要使 Fe3+、 Al 3+完全沉淀， pH 必须大于或等于4.7 ，2+7.1 ，所以答案为4.7pH1
4、2 溶解为 AlO 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A产生气体 ，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 NaOH 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(
5、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MgCl、 AlCl 、 HCl。据资料 可知，用氨水调节pH 至2356， Mg2+不沉淀、 Al3+完全沉淀。则实验 II 中生成 B 的离子方程式 Al3+32+
6、3NHH O Al34+。(OH) +3NH(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+完全沉淀，则 C 为 Mg(OH)2。(5)n(A) n(B) n(C)=1 23，即 CO32 、 Al3+、 Mg2+的物质的量之比为1 2 3。设 CO32 、 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 3Al2(OH
7、)10CO3。【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。6 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+2H2O=2NaAlO2+3H2）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 中剩余固体过滤，洗涤，干燥，称重；待 B 中不再有气体
8、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-222+2H O=2AlO+3H 偏小33600（ a c）b【解析】【分析】(1)Mg 、
9、 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n(Al)可以由产生的 H2获得。【详解】
10、(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 NaOH 溶液的反应生成 NaAlO2 和 H2 ，离子反应方程式为 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2 +3H2；(4)铝的质量分数为：a cc 值偏 100%，实验过程中，
11、若未洗涤过滤所得的不溶物，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+2H2O=2NaAlO2+3H22M3 22400ml(a-c)gbml33600 ac解之得： M=。7 今有甲、乙两种固体物质，已知其中之一为氧化镁；另有A、 B、 C、 D 四种无色溶液分别为氢氧化钠溶液、硝酸镁溶液、硝酸钠溶液和稀硝酸中的某一种，它们之间的相互转变关系可用下列式子表示：（1）乙 BA水（ 2）AC乙 D（ 3） B甲 A水试判断： A、 B、 C、D 各是什么溶液? 甲、乙
12、各是什么物质？（用化学式回答）A_、 B_、 C_、D_、甲 _、乙 _【答案】Mg(NO3) 2 HNO3 NaOHNaNO3 MgOMg(OH)2【解析】根据题目中的信息：“甲、乙两种物质，已知其中一种是氧化镁”， “A、 B、C、 D四种无色溶液，它们分别是氢氧化钠溶液、硝酸镁溶液、硝酸钠溶液和稀硝酸中的一种”， “（ 1）乙 +B?A+水 （ 2） A+C?乙 +D （ 3）甲 +B?A+水”，故推测甲、乙、 A、 B、 C、D 分别为氧化镁、氢氧化镁、硝酸镁溶液、稀硝酸、氢氧化钠溶液、硝酸钠溶液，代入进行检验，符合题意，则 A 是 Mg(NO3 233)、 B 是 HNO 、C是 N
13、aOH、D 是 NaNO 、甲是 Mg 、乙是Mg(OH)2。点睛：解答这类鉴别推断题时，首先要寻找突破口（即“甲、乙两种物质，已知其中一种是氧化镁 ”），然后根据题意和图示信息，顺藤摸瓜地展开分析，“（ 1）乙 +B?A+水（2） A+C?乙 +D （ 3）甲 +B?A+水 ”，推断出各物质后，再按照题目的要求认真填写即可。8 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
14、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）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
15、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
16、 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。 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
17、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%=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
18、 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。9海水中含有非常丰富的化学资源，从海水中可提取多种化工原料。下图是某工厂对海水资源综合利用的示意图。试回答下列问题：（1）反应 、 、 、 中，属于氧化还原反应的是_。（2）为除去粗盐中的Ca2+、 Mg 2+、 SO42-及泥沙，有人设计如下方案：先将粗盐溶于水，再加入过量的氢氧化钠溶
19、液，然后进行下列四项操作： a.过滤； b.加适量的盐酸； c.加过量的碳酸钠溶液； d.加过量的氯化钡溶液，该四项合理的操作顺序为 _（每个操作仅用一次，用 a、b、 c、 d符号填写）（ 3）请写出反应 的化学方程式 _ 。（ 4）请写出反应 的离子方程式 _ 。（5）母液中通入氯气，还可以制备溴单质，该反应的离子方程式为_。【答案】dcab 2NaCl+2H2OH2+Cl 2+2NaOH Mg(OH)2+2H+ =Mg2+ +2H2O2-2Cl +2Br =2Cl +Br【解析】(1).两个反应中有元素的化合价发生了变化，两个反应是复分解反应，化合价不发生变化，所以填。(2). 加入过量
20、氢氧化钠溶液时将 Mg 2+完全沉淀了，沉淀 SO42-需要氯化钡溶液，过量的氯化钡还需要用碳酸钠除去，所以要先加氯化钡溶液后加碳酸钠溶液，过滤后，向滤液中加入适量盐酸除去过量的氢氧化钠和碳酸钠。所以填dcab。(3). 2NaCl+2H2OH2+Cl 2+2 NaOH。(4). Mg(OH)2 +2H+ =Mg2+ +2H2O。(5). Cl2+2Br-=2Cl-+Br2。10 卤块的主要成分是MgCl2，此外还含2+3+2+Fe 、 Fe 和 Mn 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
21、物质开始沉淀沉淀完全试剂价格 ( 元 / 吨 )Fe(OH)32.73.7a. 漂液 ( 含 25.2%NaClO)450Fe(OH)27.69.6b. 双氧水 ( 含 30%HO)150022Mn(OH)28.39.8c. 烧碱 ( 含 98%NaOH)2200Mg(OH)29.611.1d. 纯碱 ( 含 99.5%Na2CO)8003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
22、）步骤发生反应的离子方程式为_ ；步骤中发生反应的化学方程式为_。（3）为尽量除去杂质，步骤调节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CHCOONH晶体，充分振荡后溶液会变澄34清，请用化学平衡的原理解释浊液变澄清的原因_。【答案】 a、 c、d2Fe2+-+-3+23222+ClO +2H =Cl +2Fe +H OMgCO +H O Mg(OH)+CO 9.8 使Mg2+以外的杂质离子尽可能彻底
23、地转化为沉淀除去ABCEMg(OH)2Mg2+(aq)+2OH-(s)(aq)； CH3COONH4 电离出的 NH4+与 OH-结合成弱电解质 NH3H2O，降低了 c(OH-)， Mg(OH) 2 溶解平衡向右移动【解析】【分析】卤块的主要成分是MgCl2，此外还含Fe2+、 Fe3+和 Mn 2+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 H2 2都可采用，但对比表2 提供的原O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；步骤的目的在于使除Mg 2+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
24、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Mg 2+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】