高考化学一轮复习 第2节 镁及其化合物测试 大纲人教

第二节镁及其化合物1．误食亚硝酸盐会使人体中毒，因为亚硝酸盐会使人体血红蛋白中的Fe2＋转化为Fe3＋，使血红蛋白丧失与O2结合的能力。服用维生素C可以缓解亚硝酸盐的中毒，这说明维生素C具有()A．氧化性B．还原性C．酸性D．碱性解析：因亚硝酸盐会使人体血红蛋白中Fe2＋转化为Fe3＋，说明亚硝酸盐有氧化性，维生素C可以缓解亚硝酸盐中毒，故维生素C具有还原性。答案：B2．下列物质可由相应的单质直接化合而成的是()①FeS②CuS③FeCl2④Al2S3⑤Fe3O4⑥Fe2O3A．①③⑤B．②③④C．①④⑤D．①②③④⑤解析：Fe与Cl2化合生成FeCl3而不是FeCl2，因此选项中有(3)即错误，所以选C。经验证，选项C中的所有物质均可由相应的单质直接化合而成。答案：C3．下列各对试剂中，用来制备硫酸亚铁最合适的是()A．Fe(NO3)2和稀硫酸B．Fe(OH)2和稀硫酸C．Fe3O4和稀硫酸D．Fe和稀硫酸解析：事实上，工业上就是用Fe和稀硫酸反应制取硫酸亚铁；A项相当于Fe2＋和HNO3发生氧化还原反应，只能得到Fe3＋而得不到FeSO4；B项不易得到Fe(OH)2；C项生成的物质不纯。答案：D4．物质氧化性、还原性的强弱，不仅与物质的结构有关，还与物质的浓度和反应温度等有关，下列各组物质：①Cu与HNO3溶液②Cu与FeCl3溶液③Zn与H2SO4溶液④Fe与HCl溶液由于浓度不同而能发生不同氧化还原反应的是()A．①③B．③④C．①②D．①③④解析：Cu与HNO3反应时，Cu与浓HNO3反应产生NO2，而与稀HNO3反应产生NO，产物不同；Zn与稀H2SO4反应产生H2，而与浓H2SO4反应产生SO2。Cu与FeCl3溶液反应只生成FeCl2和CuCl2，Fe与HCl溶液反应只生成FeCl2和H2，均与浓度和反应温度无关。答案：A5．向某晶体的水溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化，当滴加几滴溴水后，混合液出现红色，那么由此得出的下列结论，错误的是()A．该晶体中一定含有SCN－B．Fe3＋的氧化性比Br2的氧化性强C．Fe2＋被Br2氧化为Fe3＋D．Fe2＋与SCN－不能形成红色的化合物解析：混合液呈现红色，说明Fe3＋与SCN－发生了络合反应，由此推知Br2能将Fe2＋氧化为Fe3＋，且原晶体中含有SCN－；开始加入Fe2＋，溶液颜色无明显变化,说明Fe＋不能与SCN－结合成红色物质。答案：B6．将几滴KSCN(SCN－是“类卤素离子”)溶液加入酸性的含有Fe3＋的溶液中，溶液变成红色，将该红色溶液分为两份，①一份中加入适量KMnO4溶液，红色褪去；②向另一份中通入SO2，红色也褪去。下列说法不正确的是()A．①红色褪去的原因是KMnO4将SCN－氧化，使Fe(SCN)3消失B．②红色褪去的原因是SO2将Fe3＋还原为Fe2＋C．②红色褪去的原因是SO2将SCN－还原D．SCN－在适当条件下可失去电子被氧化剂氧化为(SCN)2解析：由于SCN－是类卤素离子，与卤素离子性质相似，可以被KMnO4氧化为(SCN)2，而使红色消失。Fe3＋具有氧化性，可被SO2还原为Fe2＋，也可使红色消失。综上分析可知C项错误。答案：C7．(·深圳期末)有NaCl、FeCl2、FeCl3、MgCl2、AlCl3五种溶液，用一种试剂就可把它们鉴别开来，这种试剂是()A．盐酸B．烧碱溶液C．氨水D．KSCN溶液解析：将过量NaOH溶液分别加入上述几种溶液，无明显现象的是NaCl，生成白色沉淀且迅速变为灰绿色最后变为红褐色的是FeCl2，生成红褐色沉淀的是FeCl3，生成白色沉淀不溶解的是MgCl2，生成白色沉淀又溶解的是AlCl3，而氨水虽然能区分出NaCl、FeCl2、FeCl3，但不能将MgCl2与AlCl3区分开。答案：B8．(·济宁期末)下列反应的离子方程式正确的是()A．硫酸铁溶液与氢氧化钡溶液反应：Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓B．硫化钠溶液与氯化铁溶液反应：2Fe3＋＋3S2－=Fe2S3C．过量的铁与很稀的硝酸溶液反应无气体放出：4Fe＋10H＋＋NO3－=4Fe2＋＋3H2O＋NH4＋D．硫化氢气体通入氯化亚铁溶液：H2S＋Fe2＋=FeS↓＋2H＋解析：A项中缺少SO42－与Ba2＋起反应的离子方程式。B项中Fe3＋与S2－发生氧化还原反应，离子方程式为2Fe3＋＋S2－=2Fe2＋＋S↓。C项中无气体放出，说明NO3－被还原为NH4＋，离子方程式符合书写要求。D项中由于盐酸比H2S酸性强，且HCl能溶解FeS，故D项反应不能发生。答案：C9．(·广东)常温下，往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液，可发生如下两个反应：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O2Fe3＋＋H2O2=2Fe2＋＋O2↑＋2H＋下列说法正确的是()A．H2O2的氧化性比Fe3＋强，其还原性比Fe2＋弱B．在H2O2分解过程中，溶液的pH逐渐下降C．在H2O2分解过程中，Fe2＋和Fe3＋的总量保持不变D．H2O2生产过程要严格避免混入Fe2＋解析：将已知两个方程式相加可得，2H2O2=2H2O＋O2↑，可见，Fe2＋在H2O2的分解反应中起催化作用，C正确、B不正确；Fe2＋的存在有助于H2O2的分解，所以在生产H2O2的过程中应避免混入Fe2＋，D正确；由2Fe2＋＋H2O＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O知，氧化性：H2O2>Fe3＋，由2Fe3＋＋H2O2=2Fe2＋＋O2↑＋2H＋知，还原性：H2O2>Fe2＋，所以A不正确。答案：CD10．把22.4g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中，如反应只收集到0.3molNO2和0.2molNO，下列说法正确的是()A．反应后生成的盐只为Fe(NO3)3B．反应后生成的盐只为Fe(NO3)2C．反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比为1∶3D．反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比为3∶1解析：由于铁的物质的量为eq\f(22.4g,56g·mol－1)＝0.4mol，所以在反应的过程中它失去的电子数应介于0.8mol(此时只产生Fe2＋)和1.2mol(此时只产生Fe3＋)之间，又产生0.3molNO2和0.2molNO，即反应过程中硝酸得到的电子数为0.3mol×(5－4)＋0.2mol×(5－2)＝0.9mol，所以对应的产物既有Fe(NO3)3又有Fe(NO3)2，设前者的物质的量为x，后者的物质的量为y，则由铁守恒可得x＋y＝0.4，由得失电子守恒得3x＋2y＝0.9mol，解得x＝0.1mol，y＝0.3mol。答案：C11．在一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉，得到的Fe2＋的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物质的量(横坐标)的关系如下图所示。请将正确答案的序号填在相应的横线上。(1)AB段铁元素以________形式存在。(2)BC段铁元素以________形式存在。(3)CD段铁元素以________形式存在。解析：向稀HNO3中加入铁粉，开始时稀HNO3过量应生成Fe3＋，随加入铁粉量的增加，发生反应2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，最后全部转化为Fe2＋。答案：(1)①(2)④(3)③12．(·宁夏理综，26)某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3＋、Cu2＋、Au3＋等离子。有人设计了图中的工艺流程，利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜。填写下面空白：(1)图中标号处需加入的相应物质分别是①________、②________、③________、④________、⑤________。(2)写出①处发生反应的离子方程式_________________________________________；写出③处发生反应的化学方程式____________________________________________。(3)铁红的化学式为________；分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途：铁红___________________________________________________________________；氧化铜_________________________________________________________________。解析：(1)本实验的目的是用废铁屑、常用的酸和碱，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜。而废水中含有Fe3＋、Cu2＋、Au3＋，因此首先加入废铁屑将Cu和Au都置换出来。Cu和Au的分离可以利用Cu与稀硝酸能反应而Au不能，将其分离，Cu2＋和Fe2＋分别加入碱使其转化为沉淀，灼烧分别生成它们的氧化物。(2)由于废水显酸性，又含有Cu2＋、Au3＋、Fe3＋，因此加入铁屑发生反应的离子方程式为：Fe＋2H＋=H2↑＋Fe2＋Fe＋Cu2＋=Cu＋Fe2＋3Fe＋2Au3＋=2Au＋3Fe2＋2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋(3)铁红的化学式为Fe2O3，铁红常用作红色颜料，氧化铜常用作制铜盐的原料。答案：(1)①铁屑②稀硫酸③稀硝酸④氢氧化钠⑤氢氧化钠(2)Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋；Cu2＋＋Fe=Cu＋Fe2＋；2Au3＋＋3Fe=2Au＋3Fe2＋3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(3)Fe2O3用作红色颜料用作制造铜盐的原料13．(·青岛模拟)某研究小组为了探究“铁与水蒸气”能否发生反应及反应的产物，进行了下列实验。(1)用如图所示实验装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”(石棉绒是耐高温材料，不与水反应)。反应一段时间后，有肥皂泡吹起时，用点燃的火柴靠近肥皂泡，当时(填实验现象)，说明“铁与水蒸气”能够进行反应。写出铁与水蒸气反应的化学方程式________________________________________________________________________。(2)为了研究一定时间内铁粉的转化率，他们设计了如下实验：准确称量一定质量的铁粉进行反应，收集并测量反应后生成气体的体积，计算出铁粉的转化率。①收集并测量气体体积应选图中的________装置。②称取0.28g铁粉与适量石棉绒混合，然后加热至无气体放出。若室温下氢气密度约为0.088g/L，最好选用________规格的量筒(选填字母序号)。A．100mlB．200mLC．500mLD．1000mL③收集的气体体积为VL，则铁粉的转化率为________。解析：利用氢气的可燃性可证明铁与水蒸气能反应且产物为氢气。(2)利用排水法收集并测定H2的体积，A装置，广口瓶中进气管长，出气管短，不能排出广口瓶中的水，也不能测量H2的体积。根据反应方程式：计算可解决②③，若铁完全反应，则：3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2168g8g0．28gm(H2)m(H2)＝eq\f(0.28g×8g,168g)＝0.0133gV(H2)＝eq\f(0.0133g,0.088g/L)＝0.152L故V(H2)＝152mL，应选择200mL的量筒，若选用500mL或1000mL的量筒，误差太大。若生成氢气体积为VL，则m(H2)＝0.088Vg，消耗铁的质量：m(Fe)＝eq\f(168g×0.088Vg,8g)＝1.848Vg铁的转化率为：eq\f(1.848Vg,0.28g)×100%＝6.6V×100%。答案：(1)肥皂泡破裂，有爆鸣声3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2(2)①B②B③6.6V×100%14．如图所示，此装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化，实验时必须使用铁屑和6mol/L的硫酸，其他试剂任选。填写下列空白：(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入试剂是________。A中反应的离子方程式是______________________________。(2)实验开始时应先将活塞a________(填“打开”、“关闭”)。(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程____________________________________________。(4)实验完毕，打开b处活塞，放入一部分空气，此时B瓶中发生的反应为________________________________________________________________________。(5)下列各图示中________能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。解析：制备Fe(OH)2并观察Fe(OH)2在空气中的颜色变化，关键是在无氧环境中制得Fe(OH)2。本实验中先用H2排出装置内的空气，故实验开始时应先打开活塞a，让生成的H2排尽装置的空气，然后关闭活塞a，通过烧瓶中气体压强将FeSO4溶液压入锥形瓶中，即可制得Fe(OH)2，最后打开活塞b，放入空气，即可观察Fe(OH)2的变色情况。对于(5)各装置均能让Fe2＋与OH－在无氧条件下反应，均可长时间观察Fe(OH)2的颜色。答案：(1)铁屑Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑(2)打开(3)关闭活塞a，使FeSO4溶液被压入B中进行反应(4)4Fe(OH)2＋2H2O＋O2=4Fe(OH)3(5)①②③④15．(·北京)以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下(部分操作和条件略)：Ⅰ.从废液中提纯并结晶出FeSO4·7H2O。Ⅱ.将FeSO4·7H2O配制成溶液。Ⅲ.FeSO4溶液与稍过量的NH4HCO3溶液混合，得到含FeCO3的浊液。Ⅳ.将浊液过滤，用90℃热水洗涤沉淀，干燥后得到FeCO3固体。Ⅴ.煅烧FeCO3，得到Fe2O3固体。已知：NH4HCO3在热水中分解。(1)Ⅰ中，加足量的铁屑除去废液中的Fe3＋，该反应的离子方程式是_____________________________________________________________________________________。(2)Ⅱ中，需加一定量硫酸。运用化学平衡原理简述硫酸的作用_________________________________________________________________________________________。(3)Ⅲ中，生成FeCO3的离子方程式是_______________________________________________________________________________________________________________。若FeCO3浊液长时间暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，该变化的化学方程式是___________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)Ⅳ中，通过检验SO42－来判断沉淀是否洗涤干净。检验SO42－的操作是___________________________________________________________