1、高考化学镁及其化合物的推断题综合复习含答案解析一、镁及其化合物1 短周期元素形成的物质A、 B、 C、 D、 E，它们的转化关系如下图所示，物质A 与物质B之间的反应不在溶液中进行(E 可能与A、B 两种物质中的某种相同)。请回答下列问题：(1)若 C 是离子化合物， D 是一种强碱，写出C 的电子式： _(2)若 E 是有臭鸡蛋气味， D 是既能溶于强酸，又能溶于强碱的化合物。用电离方程式解释D 既能溶于强酸，又能溶于强碱的原因：_用等式表示 E 与 NaOH 溶液反应后生成正盐的溶液中所有离子浓度之间的关系：_(3)若 C 是一种气体， D 是一种强酸，且 E 与 A 相同，则 C 与水反
2、应的化学方程式为(请标出电子转移方向和数目)： _(4)若 A 是一种单质，该元素的原子最外层电子数等于最内层，气体E 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，那么化合物D 是 _ 。【答案】H+H2O+AlO2-Al(OH)3Al3+3OH-c(Na+)+c(H+)=2c(S2- )+c(HS-)+c(OH-)Mg(OH)2【解析】【分析】(1)若C 是离子化合物，D 是一种强碱，可能为NaOH，则C 可为Na2O2(或NaH)，生成气体为 O2 或 H2 ；(2)D 是既能溶于强酸、又有溶于强碱的化合物，应为Al(OH)3， E 的水溶液呈现弱酸性，E可能与A、 B 两种物质中的某种相同，结合转化关系
3、分析可知C 应为H2S；(3)若C 是一种气体，D 是一种强酸，C 应为NO2，则D 为HNO3 ，E 为NO，结合物质的性质解答该题；(4)若A 是一种单质，该元素的原子最外层电子数等于最内层，气体E 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则气体E 为 NH3， A 为 Mg ， B 为氮气，生成的C 为 Mg2N3。那么化合物D 是【详解】(1)若C 是离子化合物，D 是一种强碱，可能为NaOH，则C 可为Na2O2，生成气体为O2 或H2， Na2O2 是离子化合物，其电子式为；(2)D 是既能溶于强酸、又有溶于强碱的化合物，应为Al(OH)3， E 的水溶液呈现弱酸性，E可能与A、 B 两种物质
4、中的某种相同，结合转化关系分析可知C 应为H2S；D 为氢氧化铝既能溶于强酸，又能溶于强碱的原因的电离方程式为酸式电离和碱式电离，电离方程式为：H+ +H2O+AlO2-Al(OH)3Al3+3OH-；E 为 H2S，与 NaOH 反应生成的正盐溶液为硫化钠溶液，硫离子水解，溶液中离子浓度存在电荷守恒为： c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)：(3)若 C 是一种气体，D 是一种强酸，应C 为 NO2，则 D 为 HNO3， E 为 NO；NO2 与水反应生成HNO3 和 NO，反应的方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO，此反应为氧化还原反应，反应中电子转
5、移的方向和数目为；(4)若 A 是一种单质，该元素的原子最外层电子数等于最内层，气体E 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则气体 E 为 NH3， A 为 Mg ， B 为氮气，生成的C 为 Mg2N3， Mg2N3 溶于水发生双水解，生成氨气和氢氧化镁，故D 为 Mg(OH)2。2 某固体试样A 是由一定量的Al 、 Mg均匀组成的混合物，为验证混合物的组成，进行如下实验：取 m g 试样 A，全部溶于 0.5L 2mol L 稀硫酸溶液中，放出 11.2 L 气体 ( 已换算成标准状况 ) ，同时生成溶液 B；另取 m g 试样 A，加入 2molL的 NaOH溶液，当加到100mL时，气体不再
6、生成；根据以上过程回答下列问题：+(1) 溶液 B中是否含有H _ ( 填“是”或“否”) ；(2) 写出中发生反应的离子方程式_ ；(3) 下列能表示过程产生的沉淀质量W与加入 NaOH溶液体积V 的关系是 _；(4)m g试样A 中含Mg的质量为_g；(5) 林同学通过查阅资料，发现浓硫酸与铝发生钝化，但与Mg能剧烈反应生成SO2，如果忽略钝化的反应过程，可以通过测定浓硫酸与固体试样反应产生的气体体积，来确定混合物A 中镁的质量分数。郭同学认为林同学的方案可行，但考虑到如果反应结束后硫酸未保持“浓”的状态，测定结果会 _( 填“偏大”、“偏小”或“不变” ) ，其依据是_ 。【答案】是 2
7、Al+2OH-+2H2 O=2AlO2-+3H2 D 4.8 偏大 浓硫酸变稀后会与铝反应，使生成的气体偏多，镁的质量分数测定结果偏大【解析】【分析】镁和铝均能与稀硫酸反应生成氢气，铝只能与氢氧化钠溶液反应生成氢气，氢氧化铝是两性氢氧化物，氢氧化镁不溶于强碱，结合有关物质的物质的量和反应的方程式分析解答。【详解】（1） 0. 5L 2mol L 稀硫酸溶液中硫酸的物质的量是0. 5L 2mol/ L1. 0mol ，最终放出氢气的物质的量是11.2L224L mol0.5mol，根据氢原子守恒可知硫酸过量，所以溶液. /B 中含有 H+；（2）另取 m g 试样 A，加入 2mol L 的 N
8、aOH 溶液，当加到100mL 时，气体不再生成，该过程中只有铝和氢氧化钠溶液反应，则中发生反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2 O=2AlO2- +3H2；（3）由于溶液中 B 中含有硫酸、硫酸镁和硫酸铝，因此往溶液B 中加入 2mol/ L NaOH，至沉淀不再发生变化时首先发生中和反应，然后氢氧根沉淀镁离子和铝离子，最后氢氧化钠溶解氢氧化铝，则能表示过程产生的沉淀质量W 与加入 NaOH 溶液体积 V 的关系是图像 D，答案选 D；4）与铝反应的氢氧化钠的物质的量是2molL01L 0.2mol，根据方程式可知（/ .2Al+2OH- +2H2O=2AlO2- +3H2生成氢气是
9、0. 3mol，由于相同质量的铝与稀硫酸反应也产生03mol05mol0 3mol02mol+.氢气，则镁生成的氢气是.，所以根据方程式Mg 2H .+Mg2+H2可知镁的质量是0. 2mol 24g/ mol 4. 8g；（ 5）由于浓硫酸变稀后会与铝反应，使生成的气体偏多，从而导致镁的质量分数测定结果偏大。3 在一定条件下，单质B、 C、 D、 E 都能与 A 单质发生化合反应，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GE 引发 G 与 C 的反应；
10、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pH7，该盐为铝盐，两种溶液混合时发生反应的离子方程式为3AlO2-+Al3+6H2O=Al(OH)3；(5)铁在高温下和水蒸气反应产生Fe3O4 和H2，在该反应中Fe 失去电子变为Fe3O4， H2O 中的 H 得到电子变为 H2， 3 m
11、ol Fe 失去 8 mol 电子，故反应的电子转移表示为：。【点评】本题考查无机物推断，物质的颜色、物质的特殊性质等是推断突破口，需要学生熟练掌握元素化合物知识，结合元素及化合物的结构与性质分析、解答。4 在标准状况下进行甲、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
12、)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 LNaOH 溶液，能使合金中的铝恰好溶解，不形成铝的沉淀，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
13、，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 气体和 30mL 溶液。0.336L2答案为 1mol/L。（c HCl)= 22.4L / mol1mol / 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：
14、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 Na守恒，可得：n(NaOH) 0.03mol 0.009mol 0.039mol ，所以 V(NaOH) 39 mL。答案为：NaCl 0.03molNaAlO2 0.009mol V(NaOH)39 mL。5将 3.9g 的镁铝合金粉末放于过量的盐酸中，产生的气体体积在标况下是4.48L。请计算：(1)合金中镁的质量分数；(2)合金中镁铝的物质的量之比。【答案】 (1)30.
15、77%(2)n(Mg) n(Al) 1 2【解析】设合金中镁的物质的量为x，铝的物质的量为y，则：Mg + 2HCl =MgCl2 + H2122.4x22.4x2Al +6HCl =2AlCl3 +3 H223 22.4y33.6y24x + 27y=3.922.4x+ 33.6y=4.48解得 x=0.05mol ， y=0.1mol ；0.0524（1）合金中镁的质量分数=100% =30.77%；3.9（ 2） )n(Mg) n(Al) 0.05mol : 0.1mol =1 2。6 某学习小组用下图装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量.（提示：镁、铝均与酸反应，铝还能和碱
16、反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2）实验前，先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是除去铝镁合金表面的氧化膜。（1） A 中试剂为 _.（填 “NaOH溶液 ”或 “稀盐酸 ”）（2）检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，需进行的操作还有： 记录C 的液面位置； 将 B 中剩余固体过滤，洗涤，干燥，称重； 待 B 中不再有气体产生并恢复至室温； 由 A 向 B 中滴加足量试剂； 检查气密性；调整橡胶软管使D 和 C的液面相平。上述操作的顺序是 _；（填序号）（3） B 中发生反应的离子方程式为_（4）实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将_
17、.（填“ ” “” “”偏大 、 偏小 、 不受影响 ）（5）若实验用铝镁合金的质量为a g,测得氢气体积为 b ml （已换算为标准状况），B 中剩余固体的质量为c g，则铝的相对原子质量为 _.（用含 a、 b、 c 的代数式表示）【答案】 NaOH 溶液2Al+2OH-+2H2O=2AlO2+3H2 偏小33600（ ac）b【解析】【分析】(1)Mg 、 Al 均可以和酸反应，因此不可以用酸来实验，由于Al 可以和碱反应而不和Mg 反应，则可以用 NaOH 与 Al 反应制得 H2，然后用排水法收集H2 ，以计算 Al 的量；(2)整个操作过程及原理是：检查气密性；记录起始液面；加入碱
18、反应；不产生气体后，记录 C 中的液面，两者相减即为产生H2 的量；最后称得的固体即为Mg 的质量在读数时要注意 D、 C 液面相平，否则气体将受压，造成读数不准；(3)B 中发生的是 Al 与碱的反应；(4)未洗涤，则造成(a-c)变小，再分析判断；(5)(a-c)即为铝的质量，再除以Al 的物质的量即为铝的摩尔质量，而n(Al)可以由产生的H2获得。【详解】(1)根据铝镁的化学性质，铝镁都能与酸反应放出氢气，但铝还能与碱(如 NaOH 溶液 )反应放出氢气，而镁不能，要测定铝镁合金中铝的质量分数，应选择NaOH 溶液；(2)实验时首先要检查气密性，记下量气管中C 的液面位置，再加入NaOH
19、 溶液开始反应，待反应完毕并冷却至室温后，调整橡胶软管使D 和 C 的液面相平，再记录量气管中C 的液面位置，最后将 B 中剩余固体过滤，洗涤，干燥，称重；故答案为；(3)B 管中铝与 NaOH 溶液的反应生成 NaAlO2 和 H2 ，离子反应方程式为 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2 +3H2；(4)铝的质量分数为：acc 值偏a 100%，实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，大，铝的质量分数偏小；(5)铝镁合金的质量为a g， B 中剩余固体镁的质量为c g，则参加反应的铝的质量为(a-c)g，设铝的相对原子质量为M ，则：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H22M
20、3 22400ml(a-c)gbml解之得： M=33600a c。b7 在人类社会的发展进程中，金属起着重要的作用。(1) 以下有关金属单质的叙述正确的是_。A金属钠非常活泼，在实验室中保存在石蜡油或煤油中B用坩埚钳夹住一小块铝箔，在酒精灯上加热，可观察到铝箔熔化，并有熔融物滴下C铁单质与水蒸气反应的化学方程式为：2Fe+3HO(g)Fe2O3+3H2(2) 把 NaOH、 MgCl2、 AlCl 3 三种固体组成的混合物溶于足量水后，产生1.16g 白色沉淀，再向所得浊液中逐渐加入1.00mol/LHCl溶液，加入HCl 溶液的体积与生成沉淀的关系如图所示。A点的沉淀物的化学式为_。写出
21、A 点至 B 点发生反应的离子方程式： _。某溶液中溶有 MgCl 和 AlCl3两种溶质，若把两者分开，应选用的试剂为：NaOH溶液、2_和盐酸。C点（此时沉淀恰好完全溶解）HCl 溶液的体积为 _mL。-+【答案】 A Mg(OH)2 AlO2+H+H2O= Al(OH) 3 CO 130.0 （130 也给分）2【解析】（ 1）金属钠非常活泼，能够与水、氧气等物质发生反应，但与石蜡油或煤油不反应，可以保存在石蜡油或煤油中， A 正确；铝的熔点低，加热后会熔化，但铝在氧气中燃烧生成氧化铝，因为氧化铝的熔点高，加热时氧化膜包裹着内层的熔化的铝而不会低落，B 错误；铁单质与水蒸气反应生成四氧化
22、三铁而非氧化铁，C错误；正确选项A。（ 2）从题给信息中可知：产生的白色沉淀加盐酸后，沉淀质量不变，说明原溶液中氢氧化钠过量，所以 1.16g 白色沉淀为氢氧化镁，而氢氧化铝沉淀溶于过量的氢氧化钠，溶液中存在偏铝酸根离子，继续加盐酸，会发生-+，沉淀达到最大值，为223AlO+H+HO= Al(OH) 氢氧化镁和氢氧化铝沉淀质量之和（B 点）；接着再加入足量的盐酸，两种沉淀都溶于酸中，沉淀消失；A点的沉淀物为氢氧化镁，化学式为Mg(OH)2；正确答案： Mg(OH)2。写出 A 点至 B 点发生反应为偏铝酸根离子与适量盐酸反应生成氢氧化铝沉淀，离子方程式： AlO 2- +H+H2O= Al(
23、OH) 3；正确答案：AlO2- +H+H2O= Al(OH) 3。含有 MgCl2 和 AlCl 3 的混合液中，先加入足量的氢氧化钠溶液，生成氢氧化镁沉淀和偏铝酸钠溶液，过滤，得到沉淀氢氧化镁，再加适量的盐酸，生成MgCl2；滤液为偏铝酸钠溶液，通入足量二氧化碳气体，生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液，过滤得到沉淀固体，再加入适量盐酸，得到 AlCl 3，从而实现二者的分离；正确答案：CO2。根据上述分析可知：氢氧化镁沉淀质量为1.16 克，物质的量为0.02 mol ，AB 过程为-+30-10 ） 10-31=0.02 mol ，生成 Al(OH) 3 沉AlO2+H+H2O= Al(OH
24、) 3，共消耗盐酸的量为（淀的量为 0.02 mol ，两种沉淀恰好与盐酸反应只生成氯化镁和氯化铝溶液，根据氯离子守恒可得： V(HCl) 1=0.02 2+0.02 3=0.1, V(HCl)=0.1L=100mL, C点（此时沉淀恰好完全溶解） HCl 溶液的体积为30+100=130.0 mL, 正确答案： 130.0 （ 130 也给分）。8 镁的化合物具有广泛用途，请回答有关镁的下列问题：(1) 单质镁在空气中燃烧的主要产物是_，还生成少量的 _( 填化学式 ) 。(2) 物质的量为 0.10mol 的镁条在只含有 CO2和 O2 混合气体的容器中燃烧 ( 产物不含碳酸镁) ，反应后
25、容器内固体物质的质量不可能为_A 3.2gB 4.0gC 4.2gD 4.6g(3) 镁作为一种强还原剂，还用于钛和铀的生产，写出镁与TiCl4 在高温条件下制取钛的化学方程式_。(4) 氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。Mg2Cu是一种储氢合金。 350时，Mg2Cu 与H2 反应，生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物( 其中氢的质量分数为0.077)， Mg2Cu与H2 反应的化学方程式为_。(5)CH 3MgCl 是一种重要的有机合成剂，其中镁的化合价是_，该化合物水解时生成甲烷、氯化镁和氢氧化镁，请写出该反应的化学方程式_ 。【答案】 MgOMg3N2
26、 D TiCl 4 +2Mg高温2MgCl 2 +Ti2MgCu+3H350+3MgH22MgCu22 2价32242CH MgCl2HO=Mg(OH) 2CHMgCl2【解析】【分析】(1) 镁在空气中燃烧，不仅和氧气反应还和氮气反应；(2) 金属 Mg 在只含有 CO2 和 O2 混合气体的容器中燃烧，固体的质量包括未反应镁的质量、生成的碳的质量和生成的氧化镁的质量，采用极限讨论法，若镁全部与二氧化碳反应生成固体量最大，假设镁没有反应，则固体量最少，计算出固体的范围，然后对各选项进行判断；(3)镁与 TiCl4 在高温条件生成钛和氯化镁；(4) 令金属氢化物为RH ，金属 R 的相对分子质
27、量为a，则x=0.077，即 923x=77a， X 为xa+x金属的化合价，讨论可得x=2， a=24，故该金属氢化物为MgH2；(5) 根据化合价代数和为 0 判断镁的化合价，根据元素守恒书写化学方程式。【详解】(1) 镁在空气中燃烧，镁和氧气反应生成氧化镁 (化学式为 MgO)，和氮气反应生成氮化镁，所以单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的氧化镁，还生成少量的氮化镁，化学式为Mg3N2；(2) 镁条在只含有 CO2 和 O2 混合气体的容器中燃烧，反应后容器内固体物质的质量为：未反应镁的质量、生成的碳的质量及生成的MgO的质量，若气体中无氧气，镁完全与二氧化碳反应时，反应后固体的质量最大
28、；高温2Mg+CO 22MgO+C2210.10mol 0.10mol 0.05mol则 0.1mol 镁完全反应最多可生成固体的质量为：0.10mol 40g/mol+0.05mol 12g/mol=4；.6g若金属镁没有反应，则固体的质量最少，固体质量最小为：0.10mol 24g/mol=2.4g；由于含有二氧化碳和氧气，且镁条也参加了反应，则反应后固体质量m 的范围应为： 2.4gm 4.6g，故答案为D；(3)镁与 TiCl4 在高温条件生成钛和氯化镁，发生的化学方程式为高温TiCl 4 +2Mg2MgCl 2 +Ti ；(4) 令金属氢化物为RHx，金属 R 的相对分子质量为 a，
29、则x=0.077，即 923x=77a， X 为a+x金属的化合价，讨论可得x=2， a=24，故该金属氢化物为MgH2，故反应方程式为3502Mg 2Cu+3H 2MgCu 2 +3MgH 2 ；(5) 根据 CH MgCl 中各元素化合价代数和为0 可知镁的化合价为+2 价， CH MgCl 水解时生33成甲烷、氯化镁和氢氧化镁，反应的化学方程式为2CH3MgCl+2H2O=Mg(OH)2+MgCl2+2CH4 。9 .某化合物M（仅含三种短周期元素）是一种储氢材料。为探究M 的组成和性质，设计并完成如下实验：已知：化合物A 仅含两种元素；气体B 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。请回答：（ 1
30、）化合物 M 的组成元素是 _（用元素符号表示）。（ 2）化合物 A 与水反应的化学方程式是 _ 。（3）镁带在足量气体B 中燃烧可生成化合物 M 和一种单质气体，该反应的化学方程式是_。II无机盐 X 仅由三种短周期元素组成，其相对分子质量为238，原子个数比为1 14。将 23.8gX 与水共热，生成一种有特殊臭味的气体单质A 和某强酸的酸式盐溶液B， B 的焰色反应呈黄色，在溶液B 中加入足量的 BaCl2 溶液，产生46.6g白色沉淀。请推测并回答：（4）单质 A 有很强的氧化性，可用于净化空气，饮用水消毒等。A 中组成元素的简单离子结构示意图为 _ 。（ 5） X 的化学式 _。（
31、6）实验室可通过低温电解 B 溶液制备 X。该电解反应的化学方程式_ 。（7） X 氧化能力强，对环境友好，可用于脱硝、脱硫。在碱性条件下，X 氧化NO 的离子方程式_ 。（8） X 溶液与铜反应时先慢后快。某同学认为除反应放热这一因素外，还有一种可能是反应生成的Cu2+对后续反应起催化作用，为此他设计了如下实验方案：取少量铜粉置于试管中，先加入少量CuSOX 溶液，振荡，观察现象。若加入硫酸铜溶液的反应4 溶液，再加入快，说明2起了催化作用，反之2不起作用。写出X 与铜反应的化学方程式CuCu_，判断该同学设计的验证方法合理性并说明理由_。【答案】 Mg、 N、H Mg3N2 + 6H2O = 3Mg（ OH） 2 + 2NH3点燃电解2-Mg+2NH3Mg(NH ) +H Na S O 2NaHSONa S O +H 3S O2 222284228
