备战高考化学镁及其化合物推断题综合经典题附答案解析

1、备战高考化学镁及其化合物推断题综合经典题附答案解析一、镁及其化合物1 下图中 a-j分别代表相关反应中的一种物质，已知a 分解得到等物质的量的b、 c、d，已知 b、d 为常温下气态化合物，c 为常温下液态化合物，图中有部分生成物未标出。请填写以下空白：（ 1） a 的化学式 _b 的电子式 _。（ 2）写出下列反应的化学方程式：d g h_。b+镁 e + f。（ 3）写出 a + naoh d的离子方程式 _ 。【答案】 (1) nh4hco3(2) 4nh +5o4no + 6h o co + 2mg = 2mgo+c3222+-2-+2h2o(3) nh4 + hco3+2oh= nh

2、3+co3【解析】【分析】已知 a 与碱反应生成气体化合物，则a 含有铵根离子； a 加热分解生成等物质的量的2 种气体和 1 种液体，液体与过氧化钠反应则为水，可确定a 为碳酸氢铵， d 为氨气， c 为水， b 为二氧化碳；二氧化碳与镁反应生成氧化镁和碳；【详解】（1）分析可知，a 为碳酸氢铵，化学式为：nh4hco3； b 为二氧化碳，其电子式为：；（2） d 与 g 分别为氨气、氧气，在一定条件下反应生成一氧化氮和水，方程式为：4nh3+5o24no+6h2o；镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳，方程式为：co2+点燃2mg2mgo+c；（3 ）碳酸氢钠与naoh反应生成氨气、水和碳酸钠，

3、其反应的离子方程式为：nh4+ +-2-+2h2o；hco3+2oh = nh3+co32x、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） z 的元素符号为 _，其原子结构示意图为 _。（4） w 与空气中含量最高的气体反应的产物化

4、学式为_。【答案】nacl2nacl+2h2ocl2+h2+2naoh取该溶液少许于试管中，滴加几滴淀粉溶液，若溶液变蓝，则有i2na32mg n【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y的一种化合物预防 y 元素缺乏， y为 i； z 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 的质子数为12， w 为 mg ，以此来解答。【详解】由上述分析可知， x 为 cl、 y 为 i、 z 为 na、 w 为

5、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 x单质的化学方程式为 2nacl+2h2ocl2h22naoh+ +。（ 2）设计实验证明某水溶液中存在 y 单质的方法为取该溶液少许于试管中，滴加几滴淀粉溶液，若溶液变蓝，则有 i2；（3） z 的元素符号为na，其原子结构示意图为；（4）空气中含量最高的气体为氮气，则w 与空气中含量最高的气体反应的产物化学式为mg3n2。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 _

6、；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】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 、mg

7、so 、 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 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 mg 2+、 al3+；其中镁和稀硫酸的反应的方程式为： mg + h2so4= mgso4 + h2；（3）由上述分析可知，滤液n 中还含有的溶质为naal(oh) 4；生成 naal(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

8、 的离子方程式为： mg 2+ 2oh-= mg(oh) 24x、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 为常见化合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 _【答案】铝热反应3fe3o4 +8 al9fe +4 al2o3co2mgocuoh2osio2co【解析】【分析】z 为绿

9、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 fe o ,y为 fe,b为 al o ,z 为氧气 ,3423反应方程式为 3fe3o4+8 al9fe +4 al2o3 ；(2)当 x 为金属、 y 为非金属,应为 mg 和 co 的反应 ,反应的方程式2为:mg+co2mgo+c；(3)当 x 为非金属时 ,y为金属时 ,碳、氢气还原氧化铜符合此反应,a 为cuo,b为 h o,反应方程2式为 cuo+h22cu+h o；(4)当 x、 y

10、均为非金属固体时,为 c 和 sio 的反应 ,反应的方程式为 sio +2csi+2co。22【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。ah都是中学化学中常见的物质，其中，常温下a能使铁或铝钝化，b是固体5 如图中非金属单质， c 为水， d 是一种能使品红溶液褪色的无色气体，f 是金属单质， g 可以用作耐火材料，它们之间有如下转化关系：(1)写出下列物质的化学式：e_， h_；(2)写出 a 溶液与 b 反应的化学方程式：_；试写出 e 与 f 的反应方程式： _ 。【答案】 co2324

11、2222mgo+cso c+2h so (浓 )2so +co +2ho2mg+co【解析】【分析】常温下 a 能使铁或铝钝化，a 可能为浓硝酸或浓硫酸，b 是固体非金属单质，c 为水， d 是一种能使品红溶液褪色的无色气体，则a 为浓硫酸， b 为碳， d 为 so2， e 为 co2， so2被氧气氧化产生 so3，所以 h 为 so3， so3 与 h2o 反应产生 h2so4，f 是金属单质，能够在co2发生燃烧反应，则 f 是 mg， mg 在 co2中燃烧产生 c、mgo，g 可以用作耐火材料，则g为 mgo，据此解答。【详解】根据上述分析可知： a 为浓 h2so4， b 为 c

12、，c 为 h2o， d 为 so2， e 为 co2 ，f 是 mg ， g 为mgo， h 为 so3。(1)e 为 co2 ，h 为 so3；(2)c 与浓硫酸混合加热发生氧化还原反应，产生co 、 so 、 h o，反应的化学方程式：222c+2h so (浓 )2so +co +2ho； mg 在 co 中在点燃时反应产生mgo 和 c，反应方24222程式为： 2mg+co22mgo+c。【点睛】本题考查了无机物的推断。常温下 a 能使铁或铝钝化， d 是一种能使品红溶液褪色的无色气体是本题的突破口，要掌握各种物质的性质及转化关系，注意镁可以在二氧化碳气体中燃烧。6 在标准状况下进行

13、甲、乙、丙三组实验：三组各取30.0 ml 同浓度的盐酸溶液，加入同一种镁铝合金粉末，产生气体，有关数据列表如下：实验序号甲乙丙合金质量 /mg255385459产生气体体积 /ml280336336请回答：(1)甲组实验中，盐酸_（选填“适量”“过量”或“不足量”，下同），理由是 _。要算出盐酸的物质的量浓度，题中可作计算依据的数据是_。求得的盐酸的物质的量浓度为_。(2)求合金中 mg 、 al 的物质的量之比，题中可作计算依据的数据是_，求得的 mg、 al 的物质的量之比为 _；1(3)在丙组实验之后，向容器中加入 1.00 mol l naoh 溶液，能使合金中的铝恰好溶解，不形成铝

14、的沉淀，并使 mg 2 刚好沉淀完全，再过滤出不溶性固体，求滤液中各溶质的物质的量和所加入naoh 溶液的体积（写计算过程）。_【答案】过量同体积的盐酸此时产生h2 最少336ml 气体和 30ml 溶液 1mol/l 255mg和 280ml 1：1 nacl 0.03mol naalo2 0.009mol39 ml【解析】【详解】(1)由乙实验知，增加合金的质量，气体体积增大，说明甲实验结束后酸有剩余。答案为过量，同体积的盐酸此时产生 h2 最少。比较乙和丙实验，气体的体积相同，说明乙实验中酸已经完全反应，所以336ml 气体和30ml 溶液是计算酸的浓度所需使用的数据。答案为336ml

15、气体和 30ml 溶液。0.336l2答案为 1mol/l（c hcl)= 22.4l / mol。1mol / l0.03l(2)比较甲、乙实验数据可知，甲中酸过量，则合金完全反应。所以255mg 和 280ml 是计算合金中 mg、 al 的物质的量之比所需使用的数据。答案为255mg和 280ml。设 mg 的物质的量为 x，al 的物质的量为 y，列方程组为：，求得 x： y 1：1。答案为 1： 1。(3)依据 cl-守恒，可得： n(nacl)n(hcl) 1mol/l 0.03l 0.03mol ；依据 al 守恒，可得： n(naalo2) n(al)0.009 mol ；依据

16、 na 守恒，可得： n(naoh) 0.03mol 0.009mol 0.039mol ，所以 v(naoh) 39 ml。答案为： nacl 0.03mol naalo2 0.009molv(naoh)39 ml。7 把一小块镁铝合金溶于100ml 盐酸中，然后向其中滴入-11 mol l naoh 溶液，生成沉淀的质量和加入naoh 溶液的体积如下图所示。写出 oa 段的离子反应方程式_写出 bc 段的化学方程式 _合金中镁的质量_g。盐酸的物质的量浓度 _moll-1。【答案】 h+-2322+ oh = h o al(oh) + naoh= naalo +2h o 0.12 0.5【

17、解析】【详解】由图可知，从开始至加入naoh 溶液 10ml，没有沉淀生成，说明原溶液中盐酸溶解mg、 al 后盐酸有剩余，此时发生的反应为：hcl+naoh=nacl+h2o，则oa 段的离子反应方程式为 h+oh-=h2o；继续滴加naoh 溶液，到氢氧化钠溶液为50ml 时，沉淀量最大，此时为mg(oh) 2 和al(oh)3，溶液为氯化钠溶液再继续滴加naoh 溶液，氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水，则bc 段的化学方程式为al(oh)3+ naoh= naalo2+2h2o；由图可知，从加入10ml 氢氧化钠溶液开始产生沉淀，加入氢氧化钠溶液为50ml 时，沉淀量最大，此时为m

18、g(oh)2 和al(oh)3，该阶段消耗氢氧化钠40ml，由氢氧根守恒可知3nal(oh)3+2nmg(oh) 2=n（ naoh） =（0.06l-0.02l） 1mol/l=0.04mol从加入氢氧化钠溶液 50ml 60ml 溶解氢氧化铝，该阶段发生反应al(oh)3+naoh=naalo2+2h2 o，所以nal(oh)3 =（ 0.06-0.05 ） l 1mol/l=0.01mol， 3 0.01mol+2nmg(oh)=0.04mol, 解得nmg(oh) 2=0.005mol ，由原子守恒n（ mg） =nmg(oh) 2=0.005mol ， m（ al）=0.01mol-

19、1 27g?mol=0.27g， m（ mg） =0.005mol-1 24g?mol=0.12g，故答案为：合金中镁的质量为0.12g；加入氢氧化钠溶液为50ml 时，沉淀量最大，此时为mg(oh) 2 和al(oh)3，溶液为氯化钠溶液，根据钠原子守恒，此时溶液中n（ nacl）=n（ naoh） =0.05l 1mol/l=0.05mol，根据氯原子守恒 n （hcl） =0.05mol ，盐酸的物质的量浓度为 0.05/0.1=0.5mol/l ，故答案为：该盐酸的浓度为 0.5mol/l 。8 实验装置如下图所示。先关闭k，使 a 中的反应进行，加热玻璃管c，可观察到c 管中发出耀眼

20、白光，产生白烟，管壁上附着有淡黄色物质。实验完成后，将c 管中固体全部加入盐酸中，有臭鸡蛋气味的气体生成。请回答下列有关问题：（ 1） c 中全部产物有 _、 _ 、_。（ 2）本实验先使 a 中反应进行，再加热 c 装置，其目的是 _ 。（3）停止实验时，先打开k，再停止滴加浓硫酸，熄灭酒精灯，橡胶气胆b 在实验中的作用是 _。（4）若无装置b、k，使用普通导管，本实验的尾气吸收装置可以选用上图中装置_（填写序号，多选扣分）。（5） c 中的 mg 应放在不锈钢垫片上而不能直接接触管壁的原因是_【答案】 smgomgs 排净空气（防止mg 和氧气、氮气反应）防止倒吸f、 g、 h防止 mg

21、和玻璃中的sio2 反应。【解析】【详解】（1）浓硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫气体，二氧化硫与mg 反应，生成淡黄色固体s，臭鸡蛋气味的气体为硫化氢，因此二氧化硫与mg 反应产物为mgs根据元素守恒可知，另外一种产物为氧化镁；（2）利用 a 装置生成的气体 so2，排除装置 c 中的空气，防止mg 与空气中的氧气、氮气反应；（3）停止实验后，温度降低导致体系内部压强减小，容易发生倒吸，打开k，将空气充入反应反应体系，可平衡容器内外压强，防止倒吸；（ 4）若无装置 b、k， e、 f、 g、 h 中有防倒吸作用的装置是 f、 g、h；（ 5）玻璃中含有 sio2，高温下 mg 能与 sio2

22、反应。9 较活泼金属与硝酸反应，产物复杂。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

23、的作用是 _ 。（ 3）实验前需先打开开关 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b 处的产品纯度不高，原因是 _ （用化学方程式回答）。（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+-5no+3mno+4h 3mn +5no +2ho4=32co+2mg

24、2mgo+c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2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、 no2、 n2”， 若有 no2 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

25、 n2 必须是干燥的，气体在进入装置 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n ；第二次使用装置 f 的作用是：防止e 中 h o（g）进入 b 中，使 mg n不纯 。2232（ 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 c

26、o2 气体，其目的是：排除装置内空气，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-

27、+4h+=5no3-+3mn 2+2h2o。（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 3 22332生成只要检验 b 处固体n遇水发生水解生成 mg（ oh）和 nh ，检验有mgn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。10 氮化镁（ mg3n2）是一种新型无机材料。纯净的氮化镁是淡黄色固体，热稳定性较好。氮化镁极易与水反应，该反应属于非氧化还原反应，产物是一种碱和一种气体。已知：氮气跟镁在高温下反应可得到氮化镁；氨气与镁可以发生如下反应nh3+mg一定条件mg（ nh2） 2+h2（未配平）某化学小组同学设计如下两个制各氮化镁的实验方案，