高考化学镁及其化合物(大题培优易错难题)含答案一

1、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 硼镁泥是一种工业废料，主要成份是mgo（占 40%），还有cao、 mno 、 fe2o3、feo、 al2o3、 sio2 等杂质，以此为原料制取的硫酸镁，可用于印染、造纸、医药等工业。从硼镁泥中提取mgso4 7h2 o 的流程如下：根据题意回答下列问题：(1)实验中需用1mol/l 的硫酸 80ml，若用 98%的浓硫酸来配制，除量筒、玻璃棒外，还需要的玻璃仪器有 _。(2)滤渣的主要成份除含有 fe(oh)、al(oh)、 mno外，还有 _。332(3)加入的 naclo 可与 mn 2+反应产生mn

2、o 2 沉淀，该反应的离子方程式_。在调节ph=5-6 之前，还有一种离子也会被naclo 氧化，该反应的离子方程式为_。(4)如何检验滤液中fe3+是否被除尽，简述检验方法_。(5)已知 mgso4、 caso4 的溶解度如下表：温度（）40506070mgso30.933.435.636.94caso40.2100.2070.2010.193“除钙 ”是将 mgso4 和 caso4 混合溶液中的caso4 除去，根据上表数据，简要说明操作步骤_、 _。(6)如果提供的硼镁泥共100 g，得到的 mgso 7h o 196.8 g，则 mgso 7h o 的产率为4242_。【答案】烧杯、

3、 100ml 的容量瓶、胶头滴管sio2 mn2+ clo-+ h2o mno2 + 2h+ cl-2+-+3+-2fe + clo+ 2h 2fe + cl+ h2o 取少量滤液，向其中加入硫氰化钾溶液，如果溶液不变红色，说明滤液中不含fe3+；如果溶液变红色，说明滤液中含fe3+。蒸发浓缩趁热过滤80%【解析】【详解】（1）配制溶液时还需要的玻璃仪器有烧杯、100ml 的容量瓶、胶头滴管，（2）由于 ph=5-6 溶液呈酸性，所以滤渣中还有二氧化硅。（3） mn 2+与 clo-反应生成了mno2 沉淀 h+和 cl-。fe2+在酸性条件下被clo-氧化为 fe3+、 cl-和 h2o。（

4、4）取少量滤液，向其中加入硫氰化钾溶液，如果溶液不变红色，说明滤液中不含fe3+；如果溶液变红色，说明滤液中含fe3+。（ 5）观察图表可以知道两种物质随着温度的升高溶解度一种增大一种减小，可以利用溶解度的不同来分离。（6）根据元素守恒可以计算出硼镁泥中镁的质量，在计算出196.8 g mgso47h2 o 中镁的质量就可以计算出其产率了。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】 m

5、g2si2+42+4422322mg si +4h =sih +2mgsih +2kmno =2mno +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 +2

6、mg2+，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 +k2sio3+h2 +h2o。3 a、 b、 c、 d 均为中学所学的常见物质且均含有同一种元素，它们之间的转化关系如下图所示 ( 反应条件及其他物质已经略去 ) ：（1）若 a 是一种金属，c 是淡黄色固体，c 的阴阳离子个数比为_；（2）若（3）若aa为淡黄色固体单质，写出 d 的浓溶液与铜反应的化学方程式是化合物， c

7、是红棕色气体，则 a 的化学式为 _； c_；转化为 d 的过程中，氧化剂与还原剂的质量比为 _。（4）若 a 为黑色固体单质，c 是空气中的主要温室气体。c 还可以转化为a ，写出该反应的化学方程式 _。【答案】 1:22h2442231:222mgo+cso (浓 )+cucuso +so +2h onhco+2mg【解析】【分析】（1）若 a 为活泼金属元素的单质， c 是淡黄色固体，应为na2o2，再结合物质构成作答；（ 2）常温下 a 为淡黄色固体单质，即说明a 是 s，则 b 是 so2， c 是 so3， d 是硫酸；（ 3）若 c是红棕色气体，应为 no2，则 d 为 hno3

8、，b 为 no， a 为 nh3；（4）若 a 为黑色固体单质，c 是空气中的主要温室气体，则为co2,c 还可以转化为a，则推知 a 为 c， b 为 co， d 为 h2co3，据此分析作答。【详解】根据上述分析可知，（ 1） c 为 na2o2，因 1 mol na2o2 中含 2 mol na +和 1 mol 过氧根离子，则其阴阳离子个数比为 1： 2，故答案为 1 ：2；（ 2） d 是硫酸， d 的浓溶液与铜反应的化学方程式为：2h so (浓 )+cucuso +so +2h o，24422故答案为 2h24422so (浓 )+cucuso +so +2h o；（3） c 为

9、 no23223， d为 hno， c 转化为 d 的方程式为 3no +h o=2hno +no，由方程式可知氧化剂与还原剂均为no2，其质量比等于对应的2物质的量之比，为1： 2，no故答案为 nh3； 1：2；（4） a 为 c， c 为 co2,c 可以与镁粉反应转化为a，其化学方程式为：co +2mg2mgo+c，2故答案为 co2+2mg2mgo+c。4x、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

10、，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 。【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

11、+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 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。5 在一定条件下，单质bc de都能与a单质发生

12、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 _。(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ph0) ，

13、该温度下平衡常数0.263 。若生成 1h aakmol b ，则吸收的热量 _( 选填“大于”、“等于”或“小于”)a kj ；若加入过量的a，则 c 的转化率_( 选填“升高”、“不变”或“降低” ) ；若容器内压强不再随时间变化，则该反应_( 选填“达到”、“未达到”或“不一定达到” ) 化学平衡状态；该反应达到化学平衡状态时，若c 0.100 mol l 1 1，则 d _moll 。【答案】 feoco2 2mgc 2mgoofe3o4 等于不变不一定达到0.0263【解析】【分析】由 g 为黑色非金属单质，可判断反应(3)为 mg 在点燃的条件下与 co2 的反应，因此d 、g分别

14、为 co2 和单质碳。 e 与单质碳反应生成 co2，则 e 为氧气，由 f 具有磁性知 f 为fe3 o4 ，进而推知 b 为 fe，结合 (1)中信息知 a 为 feo， (4) 中 c 若为一种气体，应为co，根据上述推断可以知道反应a(s) c(g) ? b(s) d(g) 1h a kjmol ( a0) 就是 feo(s) co(g) ? fe(s) co2(g) h a kjmol 1( a0) ，a 为固体 feo，加入该物质对平衡的移动没有影响，不会提高 co 的转化率；上述反应是一个反应前后气体分子数不变的反应，因此容器内压强自始至终是一个恒量，故压强不变不能作为达到化学平

15、衡状态的判断标准；若 c(co)= 0.100 mol l 1，根据 c(co2)=k c(co) 计算 c(co2)。【详解】由 g 为黑色非金属单质，可判断反应(3)为 mg 在点燃的条件下与co2 的反应，因此d 、g分别为 co2 和单质碳。 e 与单质碳反应生成co2，则 e 为氧气，由f 具有磁性知 f 为3 4b为fe(1)中信息知a为feo(4)中c若为一种气体，应为co，fe o，进而推知，结合，根据上述推断可以知道反应a(s) c(g) ?b(s) d(g)h akjmol 1( a0) 就是 feo(s) co(g) ? fe(s) co2(g)h a kjmol 1(

16、a0) ，a 为固体 feo，(1) 由上述分析可以知道， a 为 feo，因此，本题正确答案是： feo；(2) 反应 (3)的化学方程式是： co 2mgc 2mgo，2因此，本题正确答案是：co2 2mgc 2mgo；(3) 由上述分析可以知道:e 为 o2、 f 为 fe3o4，因此，本题正确答案是：o2；fe3o4；(4)c 若为一种气体 ,应为 co,根据上述推断可以知道反应a(s) c(g) ? b(s) d(g)ha 12 1a为固体kjmol ( a0) 就是 feo(s) co(g)? fe(s) co(g)h a kjmol ( a0) ，feo，加入该物质对平衡的移动没

17、有影响,不会提高 co 的转化率 ,若生成 1mol b ，则吸收的热量等于 a kj；上述反应是一个反应前后气体分子数不变的反应，因此容器内压强自始至终是一个恒量，故压强不变不能作为达到化学平衡状态的判断标准；若 c(co)=0.100mol/l ，因为 c(co 2)=k c(co) ，故 c(co2 )=0.263 0.1mol/l=0.0263mol/l ，因此，本题正确答案是；等于；不变；不一定达到；0.0263。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

18、下的氢气 6.72l （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_gmg的质量为 _g【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

19、+2hcl=mgcl2+h224g22.4lx2.24 l则： x=2.4 g，2al+6hcl 2alcl +3h2 或 2al+2naoh+2h o 2naalo +3h232254g67.2 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 mg与稀盐酸反应生成的氢气进行计

20、算。8 铝镁合金已成为飞机制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的同学，为测定某含镁 3%5%的铝镁合金（不含其它元素）中镁的质量分数，设计下列两种不同实验方案进行探究。填写下列空白。 方案一 实验方案将铝镁合金与足量naoh溶液反应，测定剩余固体质量。_。（1）实验中发生反应的化学方程式是_ 。（2）称取 5.4g 铝镁合金粉末样品，溶于v ml 2.0 mol/l naoh溶液中。为使其反应完全，则 naoh溶液的体积v _。过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体，测得镁的质量分数将_（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。 方案二 实验方案将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应，

21、测定生成气体在通常状况（约20，1.01105pa）的体积。问题讨论（3）同学们拟选用图一实验装置完成实验：你认为最简易的装置其连接顺序是：a 接（_）（_）接（_）（）接（ ）（填接口字母，可不填满。）实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻打开分液漏斗可旋转的活塞，一会儿后稀硫酸也不能顺利滴入锥形瓶中。请你帮助分析原因 _。实验结束时，在读取测量实验中生成氢气的体积时，你认为最合理的是（有几个选几个）。a等待实验装置冷却后再读数b上下移动量筒f，使其中液面与广口瓶中液面相平c上下移动量筒g，使其中液面与广口瓶中液面相平d视线与凹液面的最低点水平，读取量筒中水的体积（ 4）仔细分析实验

22、装置后，同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差：稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将瓶内空气排出，使所测氢气体积偏大；实验结束时，连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气体积偏小。于是他们设计了图二的实验装置。装置中导管a 的作用是 _。实验前后碱式滴定管中液面读数分别为v1 ml、 v2 ml。则产生氢气的体积为1、 v2 的式子表达）_ml。（用含 v【答案】 2al+2naoh+2h2o=2naalo2 +3h297ml偏高 e dg 镁、铝与稀硫酸反应放热且生成气体，使锥形瓶中气体压强变大acd 使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴

23、下，滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差v1-v2【解析】方案一： .铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与氢气，反应方程式为： 2al+2naoh+2h222222o=2naalo +3h， 故答案为 2al+2naoh+2h o=2naalo +3h；.含镁为 3%时，金属铝的含量最高， 5.4g 合金中铝的质量为 5.4g (1-3%)=5.4， 97% g则： 2al +2naoh + 2ho = 2naalo2+ 3h254g2mol5.4g 97% g v -3 l102.0mol/l得 54g:(5.4g-397% g)=2mol

24、:(v 10v=97， naoh 溶液的体积 ?97ml；镁上l 2.0mol/l)，解得会附着偏铝酸钠等物质，若未洗涤固体，会导致测定镁的质量偏大，镁的质量分数偏高；故答案为 97ml；偏高 ；方案二 ： . .合金与稀硫酸反应，用排水量气法测定氢气的体积，其中盛水的试剂瓶导管一定要短进长出 ，利用增大压强原理将水排出，量筒中水的体积就是生成氢气的体积，量筒内导管应伸入量筒底部，故连接顺序为： (a)接 (e)、(d)接 (g)；故答案为 e、 d、g；.镁、铝与稀硫酸反应放热且生成气体，使锥形瓶中气体压强变大，导致硫酸不能顺利滴入锥形瓶；故答案为镁 、铝与稀硫酸反应放热且生成气体，使锥形瓶

25、中气体压强变大；.反应放热导致氢气的温度偏高，故应冷却后再进行读取氢气的体积，读取实验中生成氢气的体积时上下移动量筒，使其中液面与广口瓶中液面相平，视线与凹液面的最低点水平读取氢气的体积；故答案选acd； . .装置中导管 a 的作用是：保持分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下，滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差，故答案为使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下，滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差；.滴定管

26、的 0 刻度在上方，两次读取的体积数值之差为测定的氢气的体积，收集氢气后滴定管内液面上升，读数减小，所以测定氢气的体积为v1-v 2，故答案为v1-v 2。9 一定质量的镁、铝混合物投到 2moll 1 的盐酸中，待金属完全溶解后，再向溶液中逐滴加入 2moll 1 的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液的体积关系如图所示。则：（ 1） 0 aml、a 80ml、 8090ml 对应反应的离子方程式分别为：0 aml： _；aml 80ml： _、 _；80ml 90ml ：_。（ 2）金属铝的质量为 _。（ 3）盐酸的体积是 _ml。n(mg)（4）=_。n(al)（5） a=_。

27、-32【答案】 oh h =h2oal3oh =al(oh)3 mg 2oh =mg(oh)2 al(oh)3 oh=alo2- 2h2o 0.54g801.5(或 3 2)20(ml)【解析】【分析】0 a 段没有生成沉淀，说明盐酸过量，加入的氢氧化钠与氯化氢反应；a 80 段开始生成沉淀，加入 80ml 氢氧化钠溶液后沉淀达到最大量，此时溶液中的溶质为nacl ； 80 90 段氢氧化铝开始溶解，溶解氢氧化铝消耗了10mlnaoh ，则氢氧化铝沉淀的物质的量为：2mol/l 0.01l 0.02mol ；当加入 90mlnaoh 溶液后氢氧化铝完全溶解，此时沉淀只有氢氧化镁，(1) 0am

28、l 为氢氧化钠与氯化氢反应生成氯化钠和水； aml 80ml 为氢氧化钠分别于氯化铝和氯化镁反应生成氢氧化铝和氢氧化镁沉淀与氯化钠；80ml 90ml 为氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水；(2) 氢氧化钠的体积在 80 至 90ml 段内，所有的氢氧化钠用于溶解氢氧化铝，根据氢氧化钠的量确定氢氧化铝的量，根据原子守恒确定金属铝的量；(3) 加入 80ml 氢氧化钠溶液时，溶质为 nacl ，根据质量守恒可以计算出氯化氢的物质的量，再根据 v n 计算出盐酸的体积；c(4) 由图得到氢氧化镁的质量，根据公式计算出氢氧化镁的物质的量，根据原子守恒确定金属镁的量；(5) 根据金属镁和铝的物质的

29、量算出氯化铝和氯化镁的物质的量，根据化学方程式算出氢氧化钠反应的物质的量，用公式算出体积，则 a=80-氢氧化钠的体积，据此解答。【详解】0 a 段没有生成沉淀，说明盐酸过量，加入的氢氧化钠与氯化氢反应；a 80 段开始生成沉淀，加入80ml 氢氧化钠溶液后沉淀达到最大量，此时溶液中的溶质为nacl ； 80 90 段氢氧化铝开始溶解，溶解氢氧化铝消耗了10mlnaoh ，则氢氧化铝沉淀的物质的量为：2mol/l 0.01l 0.02mol ；当加入 90mlnaoh 溶液后氢氧化铝完全溶解，此时沉淀只有氢氧化镁；(1) 0aml 为氢氧化钠与氯化氢反应生成氯化钠和水，离子方程式为：oh- h

30、 =h2o；aml 80ml 为氢氧化钠分别于氯化铝和氯化镁反应生成氢氧化铝和氢氧化镁沉淀与氯化钠，离子方程式为： al3 3oh=al(oh)3， mg2 2oh =mg(oh)2；80ml 90ml 为氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为：al(oh)3oh =alo2-2h2o；故答案为： oh- h=h2 o； al3 3oh=al(oh)3； mg2 2oh =mg(oh)2； al(oh)3 oh=alo2- 2h2o；(2)从横坐标 80ml 到 90ml 这段可以得出： n(al(oh) 3 ) n(naoh) 0.01l 2mol/l 0.02mol ，则 n

31、(al) n(al(oh) ) 0.02mol ，原混合物中铝的质量为：27g/mol 0.02mol 30.54g；故答案为： 0.54g；(3)加入 80ml 氢氧化钠溶液时，溶质为nacl ，则 n(hcl) n(naoh) 2mol/l 0.08l 0.16mol ，盐酸的体积为：0.16mol 0.08l 80ml ；故答案为：80；2mol/l(4)1.74g=0.03mol ，由图可知 m(mg(oh) 2)=1.74g ，则 n(mg)= n(mg(oh) 2)=58g/moln(mg)0.03mol1.5(或 3 2)；=1.5；故答案为：n(al)0.02mol(5) 根据

32、元素守恒， n(mgcl 2)= n(mg) = 0.03mol ，n(alcl 3)= n(al)=0.02mol ，与氢氧化钠反应生成氢氧化镁和氢氧化铝两种沉淀时消耗的n(naoh)=2 n(mgcl 2)+3n(alcl 3)= 20.03mol+30.02mol =0.12mol ，则v(naoh)=0.12mol=0.06l=60ml ，则与氯化氢反应的氢氧化钠的体积a=80ml-2mol/l60ml=20ml ，故答案为：20(ml) 。【点睛】明确图象各阶段发生的反应是解答本题的关键，注意守恒法在化学计算中的应用。10 海洋是一座巨大的化学资源宝库，从中可以提取许多常见的化学物质，结合所学知识回答下列问题，(1) “吹出法”提溴空气吹出法是工业规模提溴的常用方法，其流程如下：其中步骤的目的是_ 。步骤反应的离子方程式为_ 。除so2 外，步骤还可以选用na2co3 溶液吸收溴，主要反应是br 2+na2co3+h2onabr+nabro3+nahco3（未配平），吸收1molbr 2 时，转移电子的物质的量为_mol。（2