备战高考化学知识点过关培优训练∶镁及其化合物含答案

1、备战高考化学知识点过关培优训练镁及其化合物含答案一、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 0.1molmg

2、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 +k2sio3+

3、h2 +h2o。2a、 b、 c、 d、 e、 f 的原子序数依次增大，它们都具有相同的核外电子层数。已知：a、 c、 f 三种原子最外层共有皆能反应，均生成盐和水；11 个电子，且这三种元素的最高价氧化物的水化物之间两两d 元素原子的最外层电子数比次外层电子数少4； e 元素原子次外层电子数比最外层电子数多3。（ 1）写出下列元素的符号： a_， b_，e_。（2）把 b 的单质 (片状 )放入滴有酚酞的沸水中，观察到的现象是应的化学方程式是_。_，反（3） a、 c 两种元素的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式是_。【答案】na mg p 产生气体 ，溶液变红mg2h2omg(oh) 2

4、 h2al(oh)3 oh=alo 2h2o【解析】试题分析：本题需要通过原子核外电子排布和相关化合物的性质推断六种元素，考查考生对原子核外电子排布的熟悉情况、考查基本实验现象、化学反应方程式、离子方程式等基础知识，考查考生对原子结构知识的综合运用能力及对试题的分析理解能力。解析：（ 1） d 元素原子的最外层电子数比次外层电子数少4，所以 d 次外层电子数为8，最外层电子数为4，d 是 si 元素，同理e 为 p 元素。由此可知，这六种电子层数相同的元素均含有 3 个电子层，既都属于第三周期元素。“a、 c、 f 三种元素的最高价氧化物的水化物之间两两皆能反应生成盐和水”，其中有一种必属于两

5、性氢氧化物，为al(oh) 3，所以与al(oh) 3 反应的碱只能是naoh ，既 a 为 na、 c 为 al ， a 、 c 最外层电子之和为4，则 f 最外层电子数为 7，是 cl 元素。 a 与 c 中间的元素只能是mg 。正确答案： na、 mg 、 p。（2） mg 在沸水中发生反应mg+2h 2omg(oh) 2+h 2 ，反应过程中有气泡产生，且滴加酚酞的溶液变成红色。正确答案：产生气体且溶液变红、mg 2h omg(oh) h 。（ 3） a 、c 最高价氧化物的水化物分别是naoh 与2223323al(oh) ，二者反应的离子方程式al(oh) oh =alo 2h o

6、。正确答案：al(oh) oh2=alo 2h o。点睛：元素的最高价氧化物的水化物一定是酸或者碱，三种能个两两反应时其中之一定是两性氢氧化物，一般为 al(oh) 3。3x、y、 z 三种物质有如下转化关系：(1)根据上述转化关系，写出下列物质的化学式： x_、 y_、z_试剂甲 _，试剂乙 _(2)写出上述 步反应的离子方程式：_； _ ； _【答案】 mgso mg(oh) mgcl baclagno+2+-=agcl2mg(oh) +2h =mg +2hoag +cl423222+244 -ba +so =baso【解析】【分析】【详解】(1)x 和硝酸钡反应生成硝酸镁，则 x 应为

7、mgso4，加入 naoh反应生成 mg(oh)2, 与盐酸反应生成 mgcl2，则 y 为 mg(oh)2， z 为 mgcl2， mgso4可与 bacl2 反应生成 mgcl2，则甲为 bacl2，mgcl 与 agno反应生成硝酸镁，则乙为agno，233故答案为 mgso； mg(oh) ； mgcl ； bacl ； agno；42223(2) 为 mg(oh)2 和盐酸的反应 , 反应的离子方程式为+2+mg(oh)2+2h =mg +2h2o，为 mgcl2 和 agno3的反应 , 反应的离子方程式为ag+cl - =agcl，为 mgso和 bacl的反应 , 反应的离子方

8、程式为2+2-=baso，ba +so4244+2+2+2故答案为 mg(oh) 2+2h =mg +2h2o、 ag +cl - =agcl、 ba+so4- =baso4。4 将一定质量的镁铝粉末混合物投入一定浓度的200 ml 盐酸中 ,使合金全部溶解,向所得溶-1naoh 溶液的体积的关系液中滴加 5.0 mol l 的 naoh 溶液至过量 ,生成沉淀的质量与加入如图所示。(1)原合金中铝的物质的量分数为_ 。(2)盐酸中 hcl 的物质的量浓度为_ 。【答案】 36%4mol/l【解析】【分析】由图可知，加入20m 氢氧化钠溶液开始产生沉淀，说明所得溶液中含有盐酸；再加入氢氧化钠溶

9、液，镁离子和铝离子完全反应生成19.4g 沉淀，当加入180ml 氢氧化钠溶液时，氢氧化铝与氢氧化钠溶液完全反应，得到11.6g氢氧化镁沉淀。【详解】（1）由图可知，氢氧化镁的质量为11.6g，氢氧化铝的质量为（19.4 11.6） g=7.8g，由原11.6 g子个数守恒可知，合金中镁的质量为58g / mol 24g/mol=4.8g ，铝的质量为7.8 g2.7 g100%=36%，故答案为： 36%；78g / mol 27g/mol=2.7g，则铝的物质的量分数为4.8 g 2.7 g（2）由图可知，当加入180ml 氢氧化钠溶液时，氢氧化铝与氢氧化钠溶液完全反应，得到氯化钠和偏铝酸

10、钠的混合溶液，由铝原子个数守恒可知n（ alo2-） =n（ al3+） =0.1mol，+-1由电荷守恒可得 n（ na ） =n（cl ） +n（alo2 ）， n（ cl ） =5.0 mol l0.18l0.1mol=0.8mol ，则 200 ml 盐酸的浓度为0.8 mol=4mol/l ，故答案为： 4mol/l 。0.2 l5 在标准状况下，分别取30ml 相同浓度的盐酸依次装入试管中，然后分别慢慢加入组成相同的镁铝混合物，相同条件下，测得有关数据如表所示反应前后体积不变）实验序号混合物质量 /mg2555101020气体体积 /ml280336336（1）盐酸的物质的量浓度为

11、_mol/l 。（ 2）混合物中 mg 和 al 的物质的量之比为 _。【答案】 1 1:1【解析】【分析】镁铝均能和盐酸反应产生氢气，由表中数据可知，30ml 盐酸最多可以生成336mlh2。因此，在实验中，金属混合物完全溶解了，而实验中，金属混合物肯定有剩余。【详解】（1）由表中数据可知，30ml 盐酸最多可以生成336mlh2，因此，盐酸中0.336 l0.03 mol1mol/l 。n(h+)=2n(h2)= 20.03mol ，所以盐酸的物质的量浓度为22.4l / mol0.03l（2）实验中， 255mg 混合物完全溶解生成 280ml h2，n(mg) 24g/mol+ n(a

12、l)27g/mol=0.255g ，根据电子转移守恒可得 2 n(mg)+3 n(al)=0.280l0.025mol ，联立方程组可以求出n(mg)= n(al)= 0.005mol ，所以2n(h2)= 222.4l / molmg 和 al 的物质的量之比为1:1。6 根据 mg能在 co2 中燃烧，某兴趣小组推测na 应该也能在 co2 中燃烧，且固体产物可能为 c、 na223o 和 na co 中的两种或三种。该小组用如下图装置进行了实验探究。已知 pdcl2 能被 co 还原得到黑色的 pd。回答下列问题：（1）为了使反应随开随用，随关随停，上图虚线方框内应选用号)，如何检验所选

13、装置的气密性_。_装置 (填下图字母代（2）装置2 中所盛试剂为_。a naoh 溶液b饱和nahco3 溶液c饱和na2co3 溶液d饱和nacl 溶液（3）检测装置的气密性完好并装好药品后，在点燃酒精灯前应先进行装置1 中的反应操作，待观察到_现象时，再点燃酒精灯，这步操作的目的是_。（4）由实验现象和进一步的探究得出反应机理。a装置6 中有黑色沉淀生成；b取反应后直玻管中的固体物质23.0g 溶于足量的水中，无气泡产生且得到澄清的溶液；将溶液加水稀释配成250 ml的溶液；c取25.00ml步骤b 的溶液，滴加足量bacl2 溶液，将生成的白色沉淀过滤、洗涤、干燥，称量得固体质量为1.9

14、7g。步骤c 中不溶物干燥前必须经过洗涤，如何检验该沉淀是否洗涤干净_。该探究得出钠与二氧化碳反应的化学方程式为_ 。【答案】 c关闭弹簧夹，向长颈漏斗中加水，一定时间后静置液面保持不动，说明气密性良好b装置 5 中出现大量混浊排尽装置中的空气取最后一次洗涤液加入稀h2so4 ，不出现浑浊说明沉淀洗涤干净6na+4co22na2o+na-2co3+3co【解析】【详解】（ 1） c 装置是采用固液分开的设计，打开弹簧夹液体加入反应开始，关闭弹簧夹反应产生气体的压强使固液分开反应停止；检验有多个出口的实验装置的气密性，一般只保留一个封住其它出口进行实验，关闭弹簧夹，向长颈漏斗中加水，一定时间后静

15、置液面保持不动，说明气密性良好；（2）装置 c 是用石灰石或大理石与盐酸反应产生二氧化碳，会混有hcl 杂质，故2 用饱和nahco3 溶液来除去hcl 同时转化为二氧化碳；（ 3） co 易燃，混有空气可能会发生爆炸，反应前需先同二氧化碳除去装置中的空气，当观察到 5 中石灰水变浑浊时认为装置中充满二氧化碳，空气排尽；（ 4）检验洗涤是否干净，一般是要取最后次的洗涤液，进行检验可能存在的杂质离子，鉴于洗涤液中离子浓度较低，一般检验比较容易出现现象的离子如硫酸根离子、氯离子等；根据实验现象知产物物碳单质，无钠剩余，根据碳酸钡的质量计算出n(na-2co3)= n(baco3)=1.97 197

16、 10=0.1molm(na-2co3)= 0.1106=10.6g所以固体中含有氧化钠n(na-2o)=（ 23.010.6） 根据氧化还原反应原理，反应中碳元素化合价下降为62=0.2mol+2 价 co，方程式为6na+4co22na2o+na-2co3+3co7 根据镁与二氧化碳的反应推测，钠也能在二氧化碳中燃烧，且固体产物可能为碳酸钠、氧化钠、碳中的两种或三种。某兴趣小组用如下装置开展两个阶段的实验探究。i、引发 co2 与 na 反应。操作步骤为： 按图连接装置，检验气密性，并往各装置中加入试剂； 打开装置a 上活塞一段时间； 点燃 d 处酒精灯，使co2 与 na 充分反应。停止

17、加热，继续通气体使双通直管冷却。回答下列问题：（ 1）操作 时，装置 b 中装入的试剂是 _；（ 2）步骤 时，当观察到 _时，才能进入步骤 。：探究反应产物及反应机理。取反应后双通管中固体物质29 2g 进行如下实验： 仔细观察固体，发现有黑色颗粒； 将固体溶于足量的水并过滤、洗涤，得到1 8 g 滤渣（干燥）； 将滤液加水稀释配成 250ml 的溶液； 取少量 的溶液，先加足量bacl2 溶液，再加酚酞试液，观察到白色沉淀及溶液变红； 取 25 0ml 的溶液，用-1盐酸滴定，消耗盐酸2000ml。回答下列问题：3 0mol l（3）反应后装置 d 中的固体物质为 _；（4）通过计算分析：

18、 29 2g残留固体中，各组分的质量各是多少?_；（5）该探究条件下，钠与二氧化碳反应的化学方程式为_。【答案】饱和 nahco3 溶液e 装置中产生白色沉淀c、 na2o、na2co3碳的质量为1.8g；碳酸钠的质量为 21.2g；氧化钠的质量为6.2g12na+7co3c+2na o+4na co2223【解析】分析：由实验方案图可知，a 为二氧化碳发生装置， d 为二氧化碳与钠反应装置，通入d装置的二氧化碳应干燥并需除去二氧化碳中的hcl，因此 b 中应用饱和的碳酸氢钠溶液，c为干燥装置，吸收水蒸气。反应需要排尽装置内的空气，当e 装置中产生白色沉淀，说明空气中的二氧化碳排尽，再加热d

19、处的酒精灯发生反应。详解：（ 1）根据上述分析，装置b 是除去二氧化碳气体中的hcl，应用饱和的碳酸氢钠溶液， c 为干燥装置，吸收水蒸气，故答案为饱和nahco3 溶液；（2）根据上述分析可知，反应需要排尽装置内的空气，当e 装置中产生白色沉淀，说明空气中的二氧化碳排尽，再加热d 处的酒精灯发生反应，故答案为e 装置中产生白色沉淀；（3）步骤将干燥得到1.8g滤渣为不溶物碳；步骤中最终所得固体质量为3.94g 为碳酸钡，说明反应生成碳酸钠，根据碳元素守恒可知，碳酸钠的物质的量3.94 g= 197g / mol =0.02mol ，故 29.2g 固体物质中碳酸钠的物质的量为250ml0.0

20、2 mol25ml=0.2mol ，其质量 =0.2mol 106g/mol=21.2g，步骤中盐酸滴定碳酸钠，消耗盐酸的物质的量为0.02mol 2=0.04mol，实际消耗 hcl 为 3.0mol?l-1 0.020l=0.06mol，大于 0.02mol ，故溶液中含有氢氧化钠，说明反应中有氧化钠生成，故答案为c、 na2o、 na2co3；（4）根据（ 3）的分析，碳的质量为1.8g；碳酸钠的质量为 21.2g；步骤中盐酸滴定碳酸钠，消耗盐酸的物质的量为0.02mol 2=0.04mol，实际消耗 hcl 为 3.0mol?l-1 0.020l=0.06mol，大于 0.02mol

21、，故溶液中含有氢氧化钠，说明反应中有氧化钠生成，滴定中氢氧化钠消耗的hcl 为 0.06mol-0.04mol=0.02mol，根据钠离子守恒可知氧化钠的物质的量为 0.02mol =0.01mol ，故 29.2g固体物质中氧化钠的物质的量为2250ml0.01mol0.1mol 62g/mol=6.2g，故答案为碳的质量为1.8g；25ml =0.1mol ，其质量为碳酸钠的质量为 21.2g；氧化钠的质量为6.2g；（5）根据（ 4）中的计算可知产物为c、 na223o 和 na co ，三者物质的量之比为1.8g12 g / mol： 0.1mol ： 0.2mol=3 ： 2： 4，

22、故反应方程式为：12na+7co23c+2na2o+4na2co3，故答案为12na+7co23c+2na2o+4na2co3。点睛：本题考查物质组成与探究，涉及对实验方案的理解、实验基本操作、化学计算与数据处理等，确定生成物的成分以发生的反应是难度，也是易错点，注意不能直接利用固体物质质量减去碳与碳酸钠的质量确定氧化钠的质量。8 现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁(mg3n2)。已知实验中可能会发生下列反应： 2mg+o22mgo ； 3mg+n2mg3 n2；2mg+co22mgo+c223 2223 mg+h omgo+h mg n +6h o =3mg(oh) +2nh可

23、供选择的装置和药品如下页图所示(镁粉、还原铁粉均已干燥，装置内所发生的反应是完全的，整套装置的末端与干燥管相连)。回答下列问题；(1)在设计实验方案时，除装置a、 e 外，还应选择的装置(填字母代号)及其目的分别为(可不填满)装置目的_(2)连接并检查实验装置的气密性。实验开始时，打开自来水的开关，将空气从5 升的储气瓶压入反应装置，则气流流经导管的顺序是(填字母代号 )_ ；(3)通气后，应先点燃 _处的酒精灯，再点燃 _处的酒精灯；如果同时点燃a、 f装置的酒精灯，对实验结果有何影响?_；(4)请设计一个实验，验证产物是mg3n2，写出操作步骤、现象和结论：_。【答案】 b 目的是除气流中

24、的水蒸汽，避免反应发生d目的是除去空气中的co2，避免反应发生f 目的是除去空气中的氧气，避免反应发生j hgdckl(或l k) a或b( b a)fa制得的氮化镁不纯将产物取少量置于试管中，加入适量水，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口，如果能够看到润湿的红色石蕊试纸变蓝，则说明产物是氮化镁，若试纸不变蓝，则不含有mg3n2【解析】【分析】本题是在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量纯净的氮化镁，为了保证产品的纯度，需要除去空气中的氧气、二氧化碳及水气，分别利用还原铁粉、氢氧化钠溶液及浓硫酸完成，产品的检验可利用氮化镁的性质来设计实验操作。【详解】(1)根据题中信息可知mg 在空气中点燃可以和

25、o2、 co2、 h2o 反应，所以镁和氮气反应必须将空气中的o2、 co2 、h2o 除去制得干燥纯净的n2，浓硫酸作用是除去水蒸气，浓氢氧化钠是除去空气中二氧化碳，灼热的铁粉为了除去空气中氧气；所以在设计实验方案时，除装置 a、 e 外，还应选择的装置b，目的是除气流中的水蒸汽，避免反应发生；d，目的是除去空气中的 co2 ，避免反应发生； f，目的是除去空气中的氧气，避免反应发生；(2)气体参与的物质制备实验中装置的连接一般顺序是：制备气体除杂 干燥 制备 尾气处理；需除去空气中的o2、 co2、 h2o 制备氮化镁，浓硫酸b 的作用是除去水蒸气，浓氢氧化钠d 是除去空气中二氧化碳，还原

26、铁粉f 是为了除去空气中氧气，所以装置连接顺序是，j h(除二氧化碳) gd(除水蒸气) ck(除氧气 ) l(或l k) ab或(ba)；(3)通气后，先排除空气中的杂质，所以应该先点燃f，再点燃f，因为 a 装置没有排完空气前就加热会让空气中的氧气、co2、水蒸气等与镁反应，如果装置f 中的还原铁粉没有达到反应温度时，氧气不能除尽，导致氧同镁反应，而使氮化镁中混入氧化镁；(4)依据氮化镁和水反应生成氨气，方程式为mg3n2+6h2o=3mg(oh)2+2nh3，将产物取少量置于试管中，加入适量水，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口，如果能够看到润湿的红色石蕊试纸变蓝，则说明产物是氮化镁。9 金

27、属 mg及其化合物有重要的用途，请回答下列问题（1） mgo的重要用途有_。（写出一种）（2）井水中含有较多的2+2+-2+ca 、 mg 、 hco3等离子，可以通过煮沸的方式将mg 转化为mg(oh)2，发生的离子方程式是： _。（3）金属 mg可以用来冶炼 ti:2mg+ticl4ti+2mgcl 2。可以用作该反应保护气的是_。a heb c02cn2d hcl（4）在蒸发皿中放人研细的碘和镁粉，无现象，滴入几滴水后立即产生大量的紫烟，紫烟的成分是_（填分子式）；对于实验中水的作用，甲同学认为是水溶解了i 2，增大了 i 2 与mg的接触面积，导致了反应加快，乙同学认为是i 2 与h2

28、o反应生成了酸，是酸与mg反应放出热量，加快了i 2 与 mg的反应，请利用供选试剂：0.01mol/l i2 的ccl4 溶液、0.01 mol/l i2 水、 i 2 粉、 mg粉、蒸馏水，设计实验证明哪位同学的说法合理：_。（包括实验过程、现象和结论）（5）一种新型的mg-h2o2 酸性介质电池工作原理如图，正极发生的电极方程式为：_。【答案】 做耐火材料或冶炼 mg mg 2+3-22+ 2hcomg(oh) +2co a i 取少量的0.01mol/l 的 ccl 溶液于试管中，加入少量mg 粉，振荡；再加入少量蒸馏水振荡，对比加4水前后反应的快慢，如加快明显说明乙同学正确，如加快不

29、明显，说明甲同学正确。或取两支试管，分别加入相同体积的两种碘的溶液，同时加入相同量的mg 粉，观察两支试管反应的快慢，如盛水溶液的试管明显快些，说明乙同学正确，如两试管反应速度相差不大，说明甲同学正确 h2o2+2h+2e-=2h2o【解析】 （1） mgo 的重要用途有做耐火材料或冶炼mg 等。（2）加热时促进镁离子和碳酸氢根离子的水解反应，因此发生的离子方程式是2+-mg + 2hco3mg(oh) 2 +2co。（ 3）镁与 co2 、氮气和氯化氢均反应，所以可以用作该反应保护气的是 he，答案选 a；（ 4）碘是紫黑色固体，所以紫烟的成分是i2；根据两个假设可知实验方案为：取少量的0.

30、01mol/l 的 ccl4 溶液于试管中，加入少量mg 粉，振荡；再加入少量蒸馏水振荡，对比加水前后反应的快慢，如加快明显说明乙同学正确，如加快不明显，说明甲同学正确。或取两支试管，分别加入相同体积的两种碘的溶液，同时加入相同量的mg 粉，观察两支试管反应的快慢，如盛水溶液的试管明显快些，说明乙同学正确，如两试管反应速度相差不大，说明甲同学正确。（5）原电池中正极发生得到电子的还原反应，因此正极是双氧水得到电子，电极方程式为h2o2 +2h+ +2e-=2h2o。10 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 _（

31、2）下列物质可用于代替步骤中h2o2 的是 _a naclb cl2c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）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