备战高考化学镁及其化合物(大题培优易错难题)含答案一

1、备战高考化学镁及其化合物( 大题培优易错 难题 ) 含答案 (1)一、镁及其化合物1 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】 mg2simg2si +4h+=sih4 +2mg2+sih4 +2kmno4=2mno 2 +na2 sio3+h2 +h2o【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

2、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

3、 +k2sio3+h2 +h2o。2x、y、 z、 w 四种物质有如下相互转化关系（其中x、 w 为单质， y、 z 为化合物，未列出反应条件）。（1）若 x 的摩尔质量是w 的 2 倍，工业上z 可作优质的耐高温材料。w 为黑色固体，则y 的化学式 _ 。2wz2kscn色。则写出x+y=z+w 的离子方程式_ 。（3）若晶体w 是一种重要的半导体材料，实验室可用澄清石灰水来检验z 的燃烧产物。写出 y 与 naoh 溶液反应的化学方程式_ 。2+2+h2o【答案】 co2 fe+cu =fe +cu sio2+2naoh=na2sio3【解析】（1） x、 w 为单质， y、 z 为化合物

4、 ， w 为黑色固体，应为 c 单质， x 的摩尔质量是w 的 2倍， z 可作优质的耐高温材料， x 为 mg ， z 为 mgo， y 为 co2。（2）向溶液 z 中滴入氯水，再滴入 2 滴 kscn溶液，溶液呈血红色，则z 为 fe2+， w 是紫红色固体，则 w 为 cu， x+y=z+w反应方程式为： fe+cu2+=fe2+cu。（3）晶体 w 是一种重要的半导体材料，则w 是 si；实验室可用澄清石灰水来检验z 的燃烧产物，则 z 的燃烧产物为co2，化合物 z 为 co，则 x 为 c 单质， y 为 sio2， y 与 naoh溶液反应的化学方程式为：sio2+2naoh=

5、na2sio3+h2 o。3 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： _ 。【答案】 h2cal3+2+mg + h 2so= mgso + h naal(oh)al3+ 4oh=mg4442al(oh) 4 2+mg+ 2oh = mg(oh) 2 【解析】【分析】

6、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h so 、mgso 、 al (so )；加入过量的 naoh 溶液后，生成可溶性的naal(oh)和 na so244243424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 h ；固体 z 为 c；2（ 2）由上述分析可知，滤液 y 中还含有的阳离子为 mg 2+、 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

7、可知，滤液n 中还含有的溶质为 naal(oh) 44；生成 naal(oh) 的离子方程式为： al 3+ + 4oh-= al(oh) 4 -；（4）固体 m 为 mg(oh) 22的离子方程式为： mg2+-2，生成 mg(oh)+ 2oh = mg(oh) 4 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 的化学式 _；(2)写出反应的化学方程式： _ ， _；(3)写出反应的离子方程式：_ ；(4)在反应中，当生成标准状况下2.24 l g 时，转移电子数为_ mol 。【答案】 nh4322mgo+c；

8、3224+3 -hco2mg+co4nh +5o4no+6h onh+hco-3220.2+2ohnh +co +2h o【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 d，则 a 为酸式盐或铵盐， c 能和过氧化钠反应，则c 为水或二氧化碳，镁条能在b 中燃烧，则 b 为二氧化碳或氧气，因为a 受热分解生成 b、 c、 d，则 b 为二氧化碳，c 为水，水和过氧化钠反应生成 naoh 和 o232， d 能在催化剂条件下反应生成h，则 d 是 nh ， g是 o ，h 是 no，i 是no2， j 是 hno3，镁和二氧化碳反应生成氧化镁和碳，c和浓

9、硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，则e 是 mgo， f 是 c，通过以上分析知，a 为 nh4hco3，据此分析解答。【详解】(1)通过以上分析知，a 是 nh4hco3，故答案为 nh4hco3；(2)反应为镁在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳，反应方程式为： 2mg+co2 2mgo+c；反应在催化剂、加热条件下，氨气被氧化生成一氧化氮和水，反应方程式为： 4nh322232+5o4no+6h o，故答案为2mg+co2mgo+c；4nh +5o4no+6h2o；(3)反应为在加热条件下，碳酸氢铵和氢氧化钠反应生成氨气、二氧化碳和水，离子方程式为： nh4+3-322nh4+3 -+hco

10、 +2ohnh +co +2h o，故答案为+hco +2ohnh3 +co2 +2h2 o；(4)反应为水和过氧化钠反应生成氢氧化钠和氧气，反应方程式为2na2 o2+2h2o=4naoh+o2，当生成标况下2.24l 氧气时转移电子的物质的量2.24l= 22.4l / mol 2 (1-0)=0.2mol，故答案为0.2。5x、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，a、b 为常见的化合物。它们在一定条件下可以发生如图所示的转化关系（均不是在溶液中进行的反应）以下每空中填入一种即可）。（ 1）当 x、 y 均为金属时， x 的化学式为 _， z 为 _（填名称）。

11、（2）当 x 为非金属且为气体， y 为金属且为紫红色时，x 的化学式为 _，a 的化学式为 _。（3）当 x 为金属、 y 为非金属且为固体时，x 与 a 反应的化学方程式为_ 。（4）当 x、 y 均为非金属固体时， x 与 a 反应的化学方程式为_ 。【答案】 al 氧气 h2cuo 2mg+co2mgo+c2si+2cosio+2c【解析】【分析】z 为绿色植物光合作用后的产物之一，应为 o2， x+a y+b的反应为置换反应， x、 y 为单质， a、 b 为氧化物，据此答题。【详解】（1）当 x、 y 均为金属时，此反应应为铝热反应，则x 为 al， z 为氧气，答案应为：al、氧

12、气；（ 2）当 x 为非金属且为气体， y 为金属且为紫红色时， y 为 cu，则 x 应为 h2，答案应为： h2、 cuo；（3）当 x 为金属、 y 为非金属且为固体时，x 应为 mg， y应为 c，该反应应是mg 和 co2的反应，反应的方程式为2mg+co22mgo+c；（4）当 x、 y 均为非金属固体时， x 应为 c， y 应为 si，该反应应是c 和 sio2 的反应，反应的方程式为 sio2+2csi+2co。6 由短周期元素组成的a、 b、 c、d、 e、 f 六种微粒，其中只有c、d 是分子，其余四种均为阳离子或阴离子，且每个微粒中都含有10 个电子。已知a、e 是由非

13、金属元素组成的阳离子，六种微粒间有下列关系：a +b-c+d， b-+e =2d；通常情况下，c 是一种无色刺激性气味的气体，且可使湿润的红色石蕊试纸变蓝；向含 f 离子的溶液中加入c 的水溶液，可生成白色沉淀w，c 溶液过量沉淀也不消失。再加入含大量b 离子或大量e 离子的溶液时，沉淀w 在其中一种情况下溶解，另一种情况下不溶解。请回答下列问题：(1)微粒 a 的名称及化学式分别为_、 _。(2)c 的水溶液中存在的分子总数至少有_种。(3)写出微粒 f 与过量 c 的水溶液反应的离子方程式：_ 。(4)向含有 0.1mol f 离子的 50ml 溶液中，加入含1.5mol/l b 离子的

14、200ml 强碱溶液，结果有白色沉淀产生，再向该混合物中加入含1mol/l e 离子的强酸溶液，若要使沉淀恰好溶解，则最后加入的溶液的体积至少为_ml。【答案】铵 (根 )离子 nh43 mg2 +2nh3h2o=mg(oh)2 +2nh4300【解析】【分析】由短周期元素组成的a、b、 c、 d、 e、 f 六种微粒，其中只有c、 d 是分子，其余四种是离子，为阳离子或阴离子，且每个微粒中都含有10 个电子，已知a、 e 是由非金属元素组成的阳离子，根据通常状况下c 的聚集状态为气态，且可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则c 是氨气；a、b 两种离子在加热条件下可生成c、 d 两种分子，a 是10

15、 电子的阳离子，能生成氨气，则a 是铵根离子，b 是氢氧根离子，d 是水；1molb离子与1mole离子作用可生成2mol d分子，则e 是水合氢离子；向含f 离子的溶液中加入氨气的溶液，可生成白色沉淀w， c 溶液过量沉淀也不消失，但再加入含大量b 离子或大量e 离子的溶液，沉淀w 在其中一种情况下溶解，另一种情况下不溶解，沉淀w 是氢氧化镁。【详解】根据上述分析可知：a 是铵根离子nh4+，b 是氢氧根离子oh-， c 是氨气 nh3， d 是水h2o， e 是 h3o+， f 是 mg 2+，沉淀 w 是 mg(oh) 2。(1)通过以上分析知，a 的名称是铵根离子，化学式为：nh4+；

16、(2)c 是 nh ，当氨气溶于水后，大部分nh 与水反应产生 nh h o，产生的 nh h o 有少部333232分发生电离产生nh4+和 oh-，所以氨气的水溶液中至少存在的分子有h2o 、 nh3、 nh3h2o三种分子；(3)微粒 f 是 mg 2+， mg2+与过量 nh3 在水溶液反应，产生mg(oh)2沉淀和 nh4+，反应的离子方程式为： mg23224 ；+2nhh o=mg(oh) +2nh(4)n(mg2+- 0.2l=0.3mol，根据方程式mg2+-2)=0.1mol ， n(oh )=c v=1.5mol/l+2oh=mg(oh) 中二者反应的物质的量关系可知oh

17、-过量，反应后产生 0.1mol mg(oh) 2oh-物质，同时有剩余的量是0.1mol ，再向该混合物中加入含1mol/l e 离子的强酸溶液，若要使沉淀恰好溶解，首先发生反应oh-+h3o+=2h2o，然后发生反应： mg(oh) 2 +2 h3 o+=4h2o+mg2+，则反应消耗 h3o+的物质的量为0.1mol+0.1mol 2=0.3mol，由于 1mol/l e 离子的强酸溶液，因此需要h3o+的体积 v(h3o+)=0.3mol 1mol/l=0.3l=300ml。7 下图中 a j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、 c、 d，图中有部分生成物未标出

18、。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 onh2oh2 2h2nh3 co32o【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

19、与镁反应，因此 c 为水， b 是二氧化碳，则a 为nh hco。 e 为 mgo， f 为 c，水与过氧化钠反应生成g，g 为 o， d 与 g反应生成 h， h432为 no， i 为 no2， 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

20、元素化合价从1mol 氧气时，转移电子数为2mol。1 价升高到0 价，则当生成标况下22.4 l即【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。8 将 5.1g 镁铝合金溶于 600ml0.5moll 1h2so4 溶液中，完全溶解后再加入1.0mol l1 的naoh 溶液，得到沉淀的质量为13.6g，继续滴加 naoh 溶液时则沉淀会减少。（1）当加入

21、_mlnaoh 溶液时，可使溶解在硫酸中的mg 2 和 al 3 恰好完全沉淀。（2）计算合金溶于硫酸时所产生的氢气在标准状况下的体积。（列出算式）_【答案】 6005.6l【解析】【分析】固体完全溶解，生成mgso 4 和 al 2 (so4)3，依据极值法分析，可确定硫酸有剩余。加入naoh 后，首先与过量的硫酸反应，然后才与mgso4和 al (so )反应。当 mgso4和243al2(so )刚好完全反应时，生成 mg(oh)2、al(oh)3、na so 。4 324（1）溶解在硫酸中的mg 2 和 al 3 恰好完全沉淀时，溶液中的溶质为na24so ，由此可得出2410.6mo

22、l 。n(naoh)=2 n(h so )=20.600l0.5mol l=0.6mol ， v(naoh)=1mol/l（2） mg 、 al 在反应过程中，存在下列关系式：mg h22-，2al 3h2 mg(oh) 2oh36oh-，综合分析两关系式，可得出h2-。通过沉淀与金属的质量相减，便2al(oh) 2oh可求出 m(oh-)，由此可求出生成h2 的体积。【详解】（1）溶解在硫酸中的 mg 2 和 al 3 恰好完全沉淀时，溶液中的溶质为na2so4，由此可得出0.6moln(naoh)=2 n(h 2so4)=20.600l0.5mol l1=0.6mol ， v(naoh)=

23、0.6l=600ml。答案1mol/l为： 600；（2） mg 、 al 在反应过程中，存在下列关系式：mg h22-，2al 3h2 mg(oh) 2oh36oh-，综合分析两关系式，可得出h2-。2al(oh) 2ohm(oh-)=13.6g-5.1g=8.5g ，n(oh-)=8.5g0.5mol ， n(h2)=117g/moln(oh-)=0.25mol ，2v(h2)= 0.25mol 22.4l/mol=5.6l 。答案为： 5.6l。【点睛】在利用 n(oh-)计算 n(h2)时，我们易犯的错误，是利用（ 1）中计算出的 0.6mol 进行计算。因为 0.6mol 并不是单纯

24、用于与金属离子反应生成沉淀，而是有一部分用于中和过量硫酸，所以此数据不能使用。9mg 能在 no2 中燃烧，产物为mg3n2、 mgo和 n2。某科学小组通过实验验证反应产物并探究产物的比例关系。资料信息：限用如下装置实验（夹持装置省略，部分仪器可重复使用）（1）装置连接的顺序为（填字母序号）；（2）连接好仪器，装入药品前检验装置气密性的方法是_；（3）装置 a 中盛装的干燥剂是；装置 f 的作用 _；（4）验证产物中存在mg 3n2 的具体实验操作为确定产物中有 n。生成的实验现象为；（5）已知装置e 中初始加入mg 粉质量为 13 2 g，在足量的no2 中充分燃烧，实验结束后，硬质玻璃管

25、冷却至室温、称量，测得硬质玻璃管中剩余固体的质量为21 0 g，产生n2 的体积为【答案】（1120 ml（标准状况）。写出玻璃管中发生反应的化学方程式：_。1） baeafc(d)（ 2 分）；（ 2）关闭分液漏斗活塞，将导气管末端插入水中，对锥形瓶微热，若到期管口有气泡冒出，停止加热，导气管中进入一段水柱，表示气密性良好（ 2 分）；（3）无水氯化钙或五氧化二磷等（1 分）除去二氧化氮（2 分）（ 4）取少量反应后的固体产物，加入到水中产生有刺激性气味的气体，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变成蓝色（2 分）；装置c 中收集到大量气体（2 分）；（5） 11mg+4no2=mg3 n2+8mg

26、o+n2（ 2 分）【解析】【分析】【详解】（1）铜与浓硝酸反应产生的气体为二氧化氮，用干燥剂干燥，通入硬质玻璃管与镁粉反应，用 f 装置除去多余的二氧化氮，装置c、 d 排水法收集氮气，故装置的链接顺序为baeafc(d)；（2）连接好仪器，装药品前装置的气密性检验方法是关闭分液漏斗活塞，将导气管末端插入水中，对锥形瓶微热，若到期管口有气泡冒出，停止加热，导气管中进入一段水柱，表示气密性良好；（3）二氧化氮不能使用碱性干燥剂来干燥，u 形管装的是固体干燥剂，故盛放的干燥剂可以是无水氯化钙或五氧化二磷等；（4）取少量反应后的固体产物，加入到水中产生有刺激性气味的气体，该气体能使湿润的红色石蕊试

27、纸变成蓝色，确定产物中有氮气生成的实验现象为装置c 中收集到大量气体；（5）设生成二氮化三镁的物质的量为x 摩尔，氧化镁的物质的量为y 摩尔，可得3x+y=0 55mol ， 100x+40y=210g，解 x=0 05 y=0 4，氮气的物质的量为0 05 摩尔，即可得方程式为： 11mg+4no2=mg3n2+ 8mgo+n2。10 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）

28、。（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 kspfe(oh)3-38，kspal(oh) 3-33=4 10=1 10 .（ 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：_。【答案】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）3+2h+2+3+3+4.0-5=mg3使 fe、 al 沉淀从而分离出来1

29、0mgsio+h2sio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） 2so4mg（ oh） 2+2hcl=mgcl2+2h2o、 mgcl2（熔融）mg+cl2【解析】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、 al 2o3、fe2o3 能与硫酸反应，生成了mgso4、 al 2(so4) 2 和 fe2(so4) 3 ，其中 h2sio3 形成滤渣 1，滤液 1 中 mgso4、 al 2(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2so4，加入 nh3h2o后在调节2完全沉淀，溶质主要成分是(nh4) 2so4。ph至 12.5 时 mg（ 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