1、高考化学易错题精选 - 镁及其化合物练习题一、镁及其化合物1X、Y、 Z 三种物质有如下的所示关系；(1)根据上述转化关系，推断下列物质的化学式：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】 MgSO422232+42+-Mg(OH)MgClBaClAgNOBa + 2H = BaSO Mg + 2OH =Mg(OH)2 Mg(OH)2+ 2H+= Mg2+ 2H2OAg+ Cl- = AgCl Ba2+ 2H+= BaSO4【解析】【分析】X 与稀盐酸不反应，且与硝酸钡反应生成硝酸镁，则X 为 MgSO 等，由
2、转化关系可知， Y4为 Mg(OH)2、 Z 为 MgCl2，试剂甲为 BaCl2、试剂乙为 AgNO3。【详解】(1)X 与稀盐酸不反应，且与硝酸钡反应生成硝酸镁，则X 为MgSO4 等，由转化关系可知，Y 为Mg(OH)2、 Z 为MgCl2，试剂甲为BaCl2、试剂乙为AgNO3；2+2+-(2)反应的离子方程式为：Ba +SOBaSO4；反应的离子方程式为：Mg+2OHMg(OH) 2 ；反应的离子方程式为：Mg(OH) 2+2H+Mg2+2H2O；反应 发离子方程式+-2+为： Ag +Cl AgCl ；反应发离子方程式为：Ba +SO BaSO4。2 如图中A H 都是中学化学中常
3、见的物质，其中，常温下A 能使铁或铝钝化，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，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】 CO23242222MgO+CSO C+2H SO (浓 )2SO +CO +2HO 2Mg+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 SO
4、222被， E 为 CO ， SO氧气氧化产生SO3H为SO3SO3与H2O反应产生H2SO4，F是金属单质，能够在CO2，所以，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，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+2H2SO4(浓 )2SO2 +CO2
5、 +2HO； Mg 在 CO2 中在点燃时反应产生 MgO 和 C，反应方程式为： 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。3 已知 A、 B、 C 为常见的单质，在一定条件下相互转化的关系如图：（1）若常温下，A、B 均为气体， C 为红色固体， E 为黑色固体，则E 的化学式为_，写出 A+ED的化学反应方程式_ 。（2）若常温下B、 C均为气体， A 为金属单质，D为黑色晶体，则E 的电子式为_ ，写出 A+ED的化学反应方程式
6、_ 。（3）若常温下B 为气体， C为黑色固体，则构成金属A 的原子结构示意图为_，写出 A+ED的化学反应方程式_ 。【答案】 CuO CuO+H2Cu+H2O3Fe+4H2OFe3O4+4H22Mg+CO2MgO+C【解析】【详解】（ 1）若常温下， A、B 均为气体， C 为红色固体， E 为黑色固体，则 A-E 分别为氢气、氧气、铜、水、氧化铜，氢气与氧化铜加热时反应生成铜和水；（ 2）若常温下 B、 C均为气体， A 为金属单质， D为黑色晶体，则 A-E 分别为铁、氧气、氢气、四氧化三铁、水；铁与水蒸气加热时反应生成四氧化三铁和氢气；（ 3）若常温下 B 为气体， C为黑色固体，则
7、 A-E 分别为 Mg、氧气、 C、 MgO、二氧化碳，镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳；4 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
8、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 mol 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。5将一定质量的Mg
9、 和 Al 的混合物投入500mL 稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体待反应完全后，向所得溶液中加入NaOH 溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH 溶液的体积关系如图所示（1） Mg 和 Al 的总质量为g（2）硫酸的物质的量浓度为（3） NaOH 溶液的物质的量浓度为【答案】（ 1） 9.0g（ 2） 1.0mol/L （ 3） 5.0mol/L【解析】试题分析：（ 1）由图可知， 020mL 发生酸碱中和反应，20 200mL 发生反应生成氢氧化镁和氢氧化铝沉淀， 200 240mL 发生 Al（ OH）3 +NaOH=NaAlO2+2H2O，由图象可知， n（Mg ） = 0.15 mo
10、l ，n （Al） = 0.2 mol ，则 Mg 和 Al 的总质量为0.15 24 +0.2 27 =9；.0g（ 2）由 200240mL 发生 Al（ OH） 3+NaOH=NaAlO2+2H2O，则 c（ NaOH） = 0.2/0.04 = 5mol/L，200mL时生成沉淀最多，溶液中的溶质为硫酸钠，则c H2SO4 =（0.2 52（）/0.5=1.0mol/L ；（3） NaOH 溶液的物质的量浓度为5.0mol/L 。考点：镁、铝的性质6 工业上通常利用SiO2 和碳反应来制取硅，写出反应的化学方程式_。工业上还可以利用镁制取硅，反应为2Mg+SiO=2MgO+Si，同时会
11、发生副反应：2Mg + Si=Mg 2Si 。如图是进行Mg与 SiO2 反应的实验装置，试回答下列问题：（1）由于 O2 和 H2O（ g）的存在对该实验有较大影响，实验中应通入气体X 作为保护气，试管中的固体药品可选用_( 填序号 ) 。A石灰石B锌粒C纯碱（2）实验开始时，必须先通一段时间X 气体，再加热反应物，其理由是_；当反应引发后，移走酒精灯，反应能继续进行，其原因是_ 。（3）反应结束后，待冷却至常温时，往反应后的混合物中加入稀盐酸，可观察到闪亮的火星，产生此现象的原因是副产物Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4（硅烷）气体，然后 SiH 4自燃。用化学方程式表示这两个反应_，
12、_。【答案】 SiO2+ 2CSi + 2CO b防止加热条件下2与空气混合爆炸2HMg 与 SiO的反应是放热反应Mg2244222Si 4HCl= 2MgCl SiH SiH2O = SiO2H O【解析】试题分析：碳和二氧化硅反应生成硅和CO，据此书写方程式；Mg为活泼金属，在空气中点燃可以和O2、CO2、 H2O反应，在工业中利用镁制取硅：需排尽装置中的空气，实验中应通入气体X 作为保护气， X 由稀硫酸制得，根据题干（1）信息可知，用锌和稀硫酸制得的氢气排空装置中的空气，氢气和空气的混合气体燃烧会发生爆炸，所以反应开始前应该先通氢气排尽装置中的空气，X 为氢气，通过浓硫酸进行干燥，据
13、此分析解答。解析：碳和二氧化硅在高温下反应生成硅和CO，反应的化学方程式为SiO2 + 2CSi +2CO 。（1） Mg可以与 CO2、 N2 发生化学反应， Mg与氢气不能发生反应，因此可用氢气作为保护气；选用的药品为稀硫酸和锌粒，再用浓硫酸干燥，答案选b；（2）装置中有空气，若不用氢气排空装置中的空气，氢气和空气的混合气体燃烧会发生爆炸，所以反应开始前应该先通氢气排尽装置中的空气；Mg与 SiO2 反应的条件是加热，当反应引发后，移走酒精灯，反应能继续进行，这说明Mg与 SiO2 的反应是放热反应；24（硅烷），其反应的方程式为：Mg2Si 4HCl2MgCl2（3） MgSi 遇盐酸迅
14、速反应生成SiHSiH4，SiH 4 常温下是一种不稳定、易自燃的气体，反应的方程式为SiH4 2O2 SiO22H2O，所以往反应后的混合物中加入稀盐酸，可观察到闪亮的火星。7 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
15、. 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 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
16、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+-+2H2O5NO+3MnO4+4H =3Mn +5NO3CO2+2Mg2MgO+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“Mg反应可同时得到NO、 NO、 N ”， 若有 NO 生成则气一定浓度的硝酸与222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
17、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 Mg3N2 遇水会发生水解，与Mg 反应的 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N2；第二次使用装置F 的作用是：防止E 中 H2O（g）进入 B 中，使 Mg 3N2 不纯
18、 。（ 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 CO2 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
19、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-+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 CO 发生置换反应生成MgO 和2C，导致实验结束后 B 处制得的Mg N纯度不高， Mg 与 CO反应的化学方程式为3222Mg+CO2MgO+C。2（6） Mg 3 2遇水发生水解生成2332生成只要检验B 处固体NMg（ 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
20、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。8 镁、铝的混合物共-1的盐酸溶液中，然后再滴加-1的0.2mol ，溶于 200mL4molL2 mol LNaOH 溶液。若在滴加NaOH 溶液的过程中，沉淀质量m 随加入 NaOH 溶液的体积 V 变化情况如图所示。请回答下列问题：（1）当
21、V1=160mL 时，则金属粉末中 m(Al)=_mol 。（2） V2 V3 段发生反应的离子方程式为_ 。（3）若在滴加 NaOH 溶液的过程中，欲使Mg2+、 Al3+刚好沉淀完全，则加入NaOH 溶液的体积 V(NaOH)=_mL。（4）若镁、铝的混合物仍为0.2mol ，其中镁粉的物质的量分数为a，改用 200mL4 mol L-1 的硫酸溶解此混合物后，再加入840mL 2 molL-1 的 NaOH 溶液，所得沉淀中无Al(OH)3，则a 的取值范围为_。【答案】0.08 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 400 0.6 a1【解析】（1）当 VMgCl2、AlCl3
22、和 NaCl 的混合液，由+离子守1=160mL 时，此时溶液是Na恒可知， n（ NaCl） =n（ Na+） =n（ NaOH）=0.16L 2mol/L=0.32mol。200mL 4mol?L -1 的盐酸溶液中含有氯化氢的物质的量为：4mol/L 0.2L=0.8mol，设混合物中含有 MgCl2 为xmol 、 AlCl3 为 ymol ，则：根据Mg 原子、 Al 原子守恒有： x+y=0.2，根据 Cl-离子守恒有：2x+3y=0.8-0.32=0.48 ，联立方程解得：x=0.12、 y=0.08 ，所以金属粉末中：n（ Mg ）=0.12mol 、 n （Al） =y=0.
23、08mol ；（ 2） V2 V3 段发生氢氧化钠溶解氢氧化铝的反应，反应的离子方程式为 Al(OH)3 +OH-=AlO2-+2H2O；（ 3）当溶液中 Mg2+、 Al3+恰好沉淀完全时，此时溶液是 NaCl 溶液，根据 Cl-离子和 Na+离子守恒有：n（ Na+ ）=n（NaCl） =（ HCl） =4mol/L 0.2L=0.8mol，所以需要加入氢氧化钠溶液体积为：V（NaOH） =0.8mol 2mol/L=0.4L=400mL；（ 4）由于为金属混合物，则a 1，Al 的物质的量为： 0.2（ 1-a） mol ，反应后的混合溶液中再加入840mL 2mol?L -1 的 Na
24、OH 溶液，所得沉淀中无 Al（OH）3，则溶质为硫酸钠、偏铝酸钠，根据铝元素守恒可知：2n（ NaAlO ） =0.2（ 1-a） mol ，根据钠离子守恒，应满足：n（ NaOH） 2n（ Na SO ） +n（ NaAlO ），即 0.84 2 2 0.2 （4+01-a.）2，解得： a 0.，6所242以 a 的取值范围为：故0.6 a1。点睛：本题考查了有关混合物反应的计算，题目难度较大，对于图象题，要明确每一段图象发生的化学反应、知道拐点代表的含义及溶液中溶质的成分，结合方程式对有关问题进行分析；具体计算时注意守恒思想的运用，使计算简化。最后一问的计算注意利用好数学中的极值法。9
25、 将一定质量的MgAl 合金投入100mL 一定物质的量浓度的某HCl 溶液中，充分反应。向反应后的溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的NaOH 溶液，生成沉淀的质量与所加NaOH 溶液的体积关系如图所示。回答下列问题。（ 1）原 Mg-Al 合金的质量是 _，合金中 Mg 与 Al 的物质的量之比是 _；（ 2）所加 NaOH 溶液的物质的量浓度是 _ ；（3）原 HCl 溶液的物质的量浓度是_ 。（4）向含有0.1molNH 44 2-1Al(SO )的溶液中逐滴加入 5 mol LNaOH 溶液，开始发现熔液中出现白色沉淀并逐渐增多；一段时间后有刺激性气味的气体(NH3)逸出；最后白色沉淀逐
26、渐减少并最终消失。请在下图中画出生成沉淀的物质的量与加入NaOH 溶液体积的关系示意图。 _【答案】5.1 g 11-1- 16 mol L5 mol L【解析】分析图象可知， MgAl合金与 HCl 反应时，盐酸过量，图象中各线段对应的化学反应如下： OA 段： H OH 2段： Mg2 2OH 23 =H O，AB=Mg(OH)和 Al2H2O。据此解析如下：3OH =Al(OH) 3 ， BC 段： Al(OH) 3 OH=AlO 2 (1) B 点对应的沉淀为 Al(OH)3和 Mg (OH) ，其总质量为13.6g，C 点对应的沉淀为Mg2(OH) 2，其质量为 5.8g，所以 nM
27、g (OH) 2= n(Mg )=0.1mol ，即金属镁的质量为 2.4g；则13.6g5.8gn(Al )=nAl(OH) 3=0.1mol ，则金属铝的质量为2.7g，所以合金中Mg 与 Al78g / mol的物质的量之比为11，合金的总质量为5.1g 。(2) 由 (1) 的分析可知nAl(OH)3 =0.1mol，则反应中溶解Al(OH) 3 沉淀需要n(NaOH)=0.1mol ，BC 段加入氢氧化钠溶液的体积为0.1mol= 5mol/L 。20mL ，所以 c(NaOH)=0.02 L(3) 当加入 NaOH 溶液的体积为120mL 时，即 B 点的溶液中溶质只有NaCl，根
28、据其组成比即)，可得 n(NaOH)=n(HCl)=0.12Lmol/L=05.60mol ，所以 c(HCl)=0.6moln(Na+)=n(Cl0.1L=6mol/L 。+Al(OH) 3(4) 据题意，加入NaOH溶液时，先与 Al3反应，再与4溶解，反应的NH 反应，最后离子方程式依次为Al3 3OH 34+ OH323=Al(OH)， NH=NH +H O， Al(OH) OH=AlO2H2442的物质的量为 0.1mol和c()= 5mol/L，求出反应中2O，由 NHAl(SO)NaOH生成 nAl(OH) 3 =0.1mol ，消耗 V(NaOH)=60mL，反应 消耗 V(N
29、aOH)=20mL，反应消耗V(NaOH)=20mL，由此可画出图象如答案所示。点睛：利用图象的 BC 段求出氢氧化钠溶液的浓度是解答本题的关键；利用B 点溶液中溶质的组成比求出盐酸的浓度是解题的技巧。10 镁在工业、医疗等领域均有重要用途。某化学小组利用硼砂工厂的固体废弃物（主要含有 MgCO3、 MgSiO3、 Al2O3 和 Fe2O3 等），设计了回收其中镁的工艺流程：（1）酸浸前，将固体废弃物研磨的目的是_，为达到此目的，还可以采取的措施是_（任写一条）。（2）酸浸时，生成滤渣 I 的离子方程式为 _。（3）第一次调节 pH 的目的是 _。当加入氨水使Al3+开始沉淀时，溶液中c（
30、Fe3+） /c（Al3+）为 _ 。已知 KspFe(OH)3-38，KspAl(OH) 3-33=4 10=1 10 .（ 4）设计简单方案分离滤渣 2，简述实验过程： _。（ 5）滤液 3 中可回收利用的物质主要是 _（填化学式），其阳离子的电子式为_。（6）写出工业上从滤渣3 中获得镁锭的所有反应的化学方程式：_。【答案】加快浸出速率提高反应温度或适当增加硫酸浓度（或其他合理答案）3+2H+2+3+3+4.0-5=Mg3使 Fe、 Al 沉淀从而分离出来10MgSiO+H2SiO溶于适量氢氧化钠溶液，过滤得Fe（ OH） 3；向滤液中通入过量 CO2，过滤得 Al（ OH） 3（ NH4） 2SO4Mg（ OH） 2+2HCl=MgCl2+2H2O、 MgCl2（熔融）Mg+Cl2【解析】浸出步骤硫酸同固体废料中主要成份反应，从化学反应速率和化学平衡的影响因素来看，可通过升高温度提高硫酸镁的溶解度，或通过搅拌使反应物充分接触反应，或通过过滤后滤渣多次浸取以提高转化率
