1、高考化学专题复习镁及其化合物的推断题综合题含答案解析一、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
2、与水反应的化学方程式为(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
3、化关系分析可知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
4、种物质中的某种相同，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
5、电子转移的方向和数目为；(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已知 A 为单质， B、C、D、 E 为化合物，它们之间存在如下转化关系：（1）若 A 为非金属单质，B 为镁条在空气中燃烧的产物之一，其与水反应可生成气体C，D 为无色气体，在空气中可变成红棕色，C 与 HCl 气体反应生成E 时产生大量白烟，则B的化学式为，由 C 转化为 D 的化学方程式为，上述反应中属于氧化
6、还原反应的有。（2）若 A 为生活中常见的金属单质，B 为 A 与盐酸反应的产物，C 可通过单质间的化合反应制得，加热蒸干并灼烧C 的溶液可得到红棕色的D，将 C 滴入沸水中可得E 的胶体，则由 B 转化为 C 的离子方程式为，加热蒸干并灼烧C 的溶液可得D 的原因是。【答案】（1） Mg3N2 4NH3+ 5O24NO +6H2 O（ 2） 2Fe2+Cl2= 2Fe3+2Cl-FeCl3 水解吸热，且水解产物HCl 易挥发，从而彻底水解生成Fe(OH)3，灼烧时分解生成Fe2 O3。【解析】试题分析：（ 1）镁条在空气中燃烧的主要产物有氧化镁和氮化镁，因B 可与水反应生成气体 C，所以 A
7、 为 N2， B 为 Mg 3N2， C 为 NH3， D 在空气中由无色变红棕色，故D 为 NO，NH3 与 HCl 气体反应生成 NH4Cl 时产生大量白烟，所以E为 NH4Cl。根据反应过程中是否存在元素化合价变化，可判断出氧化还原反应有。（2）由 C可通过单质间的化合反应制得，加热蒸干并灼烧C 的溶液可得到红棕色的D，且B 为 A 与盐酸反应的产物，可判断A 为 Fe， B 为 FeCl2， C 为 FeCl3， D 为 Fe2 O3， E 为Fe(OH)3。考点：元素化合物3 有ABC三种常见的金属单质，A在空气中燃烧生成淡黄色固体；B也能在空气中剧、 、烈燃烧，发出耀眼的白光；C
8、在一定条件下与水蒸气反应生成氢气和一种黑色固体。根据以上信息回答下列问题：(1)写出化学式：A _； B _； C _。(2)写出化学方程式：C 与水蒸气反应_ ；A 与水反应 _ 。高温【答案】 Na Mg Fe 3Fe4H23 4222O(g)Fe O 4H 2Na 2H O=2NaOH H 【解析】【分析】有 A、 B、C 三种常见的金属单质，A 在空气中燃烧生成淡黄色固体，则A 为钠； B 也能在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，则B 为镁； C 在一定条件下与水蒸气反应生成H2 和一种黑色固体，则 C 为铁，据此分析。【详解】有 A、 B、C 三种常见的金属单质，A 在空气中燃烧生成淡
9、黄色固体，则A 为钠； B 也能在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，则B 为镁； C 在一定条件下与水蒸气反应生成H2 和一种黑色固体，则 C 为铁。(1)A、 B、C 的化学式分别为Na 、 Mg 、 Fe。(2)化学方程式为C 与水蒸气反应化学方程式为3Fe4H2高温O(g)3 42Fe O 4H ；A 与水反应化学方程式为2Na2H22。O=2NaOH H4X、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+
10、42+-Mg(OH)MgClBaClAgNOBa + 2H = BaSO Mg + 2OH =22+2+2+-2+4Mg(OH) Mg(OH) + 2H = Mg + 2H OAg + Cl = AgCl Ba + 2H = BaSO【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Ag
11、NO3；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。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)30.77%(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 =MgCl + H2212
12、2.4x22.4x2Al +6HCl =2AlCl +3 H 322322.4y33.6y24x + 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%；（ 2） )n(Mg) n(Al) 0.05mol : 0.1mol =1 2。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
13、 O2 和 H2O（ g）的存在对该实验有较大影响，实验中应通入气体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X 作为保护气，_；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_， _。【答案】 SiO2 + 2CSi + 2CO b防止加热条件下H2 与空气混合爆炸Mg 与 SiO2的反应是放热
14、反应Mg2244222Si 4HCl= 2MgCl SiH SiH 2O = 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 。
15、（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 SiO 反应的条件是加热，当反2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；（3） Mg2Si 遇盐酸迅速反应生成 SiH4（硅烷），其反应的方程式为：Mg2Si 4HCl 2MgCl2SiH44 常温下是一种不稳定、易自燃的气体，反应的方程式为SiH422，SiH 2O Si
16、O 2H2O，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 某无色稀溶液X 中，可能含有下表所列离子中的某几种。阴离子CO 、 SiO、 AlO、 Cl 阳离子Al332、 Fe、 Mg、 NH、 Na现取该溶液适量，向其中加入某试剂 Y，产生沉淀的物质的量 (n) 与加入试剂体积 (V) 的关系如图所示。（1）若 Y是盐酸，则 oa 段转化为沉淀的离子( 指来源于 X 溶液的，下同 ) 是_， ab 段发生反应的离子是 _， bc 段发生反应的离子方程式为_。（2）若 Y是 NaOH溶液，则 X 中一定含有的离子是_。 ab 段反应的离子方程式为 _ 。【答案】2-、AlO2Al
17、(OH)3 3H2O Al32SiO3CO33 3H =Al、 Mg、 NH4 、 ClNH4OH =NHHO32【解析】分析 ： (1) 无色溶液中不会含有Fe3，加入盐酸后能形成的沉淀有323Al(OH)、H SiO ，前者能溶于过量盐酸中而后者不能，由图象知溶液中肯定含有AlO2-32-。、 SiOoa 段发生反应的离子为AlO-、 SiO2-2,bc 段则是 Al(OH) 溶解 。， ab 段为CO2333(2) 当向溶液中加入NaOH 时，生成的沉淀为 Mg(OH)23,ab4 与 OH 之间发、 Al(OH)段是 NH生反应 ，因 Al3、 Mg2 不能与 CO3232-、 AlO
18、 共存，故此时溶液中阴离子只有。、SiOCl详解 :(1)某无色稀溶液X 中 , 无色溶液中不会含有Fe3 ，加入盐酸后能形成的沉淀有323，所以由图象知溶液中含有2-Al(OH) 、 H SiO ，前者能溶于过量盐酸中而后者不能AlO2-；则 oa 段发生反应的离子为-2-； ab 段发生的反应沉淀的量不变, 所以 ab、SiO3AlO2 、 SiO3段为盐酸与CO 2反应,bc段沉淀减少, 则是Al(OH)33 溶解于盐酸 , 其反应的离子方程式为： Al(OH)3 3H=Al3 3H2 O。因此，本题正确答案是： SiO2-、 AlO2 3 Al3 3H23； CO33H； Al(OH)
19、O；(2) 若 Y 是氢氧化钠 ，向溶液中加氢氧化钠溶液, 先生成沉淀 , 溶液中可能含Al3 、Mg 2 或两者中的一种 ，因为弱碱阳离子和弱酸根会双水解而不能共存, 即溶液中不含 CO22-3、 SiO3、AlO ，因为溶液一定要保持电中性，故溶液中一定含Cl ；当 ab 段时 , 沉淀的量不变化 ,是氢氧化钠和铵根离子反应生成气体3 2: NH4NH4；当 bc 段OH NHH O，即溶液中含时沉淀的质量减少但没有完全溶解, 即部分沉淀和氢氧化钠反应, 部分沉淀不反应 ,说明溶液中有 Al3、 Mg2，即 bc 段的反应为3-2-2O。： Al(OH) OH AlO +2H即 X 中一定
20、含有的离子是 Al3 、 Mg2 、 NH4 、 Cl ；因为溶液中有 Al3 、 Mg 2 ，故 oa 段转化为沉淀的离子是 Al3 、 Mg 2 ， ab 段是氢氧化钠和铵根离子反应生成气体, 反应的离子方程式为 NH4 OH NH3H2O；因此，本题正确答案是 ： Al3 、 Mg 2 、 NH4 、 Cl ；NH4 OH NH3H2O。8 金属 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 、 HCO等离子，可以通过煮沸的方式将Mg 转化为32_。Mg(OH) ，发生的离子方程式是：（3）金属 M
21、g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与 Mg的接触面积，导致了反应加快，乙同学认为是I与 H O反应生成了酸，是酸与222Mg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
22、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
23、 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0.01mol/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
24、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。9 氮化镁（ Mg3N2）是一种新型无机材料。纯净的氮化镁是淡黄色固体，热稳定性较好。氮化镁极易与水反应，该反应属于非氧化还原反应，产物是一种碱和一种气体。已知：氮气跟镁在高温下反应可得到氮化镁；氨气与镁可以发生如下反应NH+Mg一定条件Mg（ NH） +H（未配平）3222某化学小组同学设计如下两个制各氮化镁的实验方案，请见实验方案装置图（夹持及加热仪器没有画出），且在实验前系统内的
25、空气均以排出。用浓氨水逐滴加到新制的生石灰中制氨气，其实验方案见下图，并回答有关问题：（ 1）实验前需要排净装置内空气的原因是_ 。（ 2）请写出 NH3 和 CuO发生反应的方程式_ 。（ 3）装置 C 的作用是 _ 。（ 4）装置 D 中盛放的试剂为稀硫酸，其作用_ 。（ 5）该实验完成后，能否得到纯净的氮化镁 _（填“能”或“不能”）；原因是（用化学方程式说明） _ ；改进方案是_ 。【答案】防止空气中的O2 和 CO2同 Mg反应2NH3+3CuO3Cu+3H2O+N2安全瓶，防D 中溶液倒吸入B 中吸收 NH3不能Mg3N2+6H2O=3Mg（OH） 2+2NH3在 D、 F 中间加
26、入装有浓硫酸的洗气瓶；在F 尾端加入装有碱石灰的吸收管。【解析】(1)Mg 能在CO 、O及N 中燃烧，而空气里有CO和 O ，故实验前需要排净装置内空气；22222(2)NH3 和 CuO 在加热条件下生成Cu、N2 和水，发生反应的方程式为2NH3+3CuO3Cu+3H2O+N2；(3)因氨气易溶于水或酸溶液，使用装置C 作安全瓶，防 D 中溶液倒吸入 B 中；(4)利用 D 中盛放的稀硫酸吸收未反应的NH3；(5)氮气经过稀硫酸后没有干燥，混有水蒸气，Mg 3N2 能与水反应生成氢氧化镁，导致氮化镁不纯，故不能得到纯净的氮化镁，； Mg3 N2 能与水反应的化学方程式是MgN +6H2O
27、=3Mg(OH) +2NH ； 具体改进方法是在D、 F 中间加入装有浓硫酸的洗气瓶；3223在 F 尾端加入装有碱石灰的吸收管。点睛：解答综合性实验设计与评价题的基本流程：原理 反应物质 仪器装置 现象 结论 作用意义 联想。具体分析为：实验是根据什么性质和原理设计的？实验的目的是什么？所用各物质名称、状态、代替物 (根据实验目的和相关的化学反应原理，进行全面的分析比较和推理，并合理选择 )。 有关装置：性能、使用方法、适用范围、注意问题、是否有替代装置可用、仪器规格等。有关操作：技能、操作顺序、注意事项或操作错误的后果。实验现象：自下而上，自左而右全面观察。实验结论：直接结论或导出结论。1
28、0 海水中含有非常丰富的化学资源，从海水中可提取多种化工原料。下图是某工厂对海水资源综合利用的示意图。试回答下列问题：（1）反应 、 、 、 中，属于氧化还原反应的是_。（2）为除去粗盐中的Ca2+、 Mg 2+、 SO42-及泥沙，有人设计如下方案：先将粗盐溶于水，再加入过量的氢氧化钠溶液，然后进行下列四项操作： a.过滤； b.加适量的盐酸； c.加过量的碳酸钠溶液； d.加过量的氯化钡溶液，该四项合理的操作顺序为 _（每个操作仅用一次，用 a、b、 c、 d符号填写）（ 3）请写出反应 的化学方程式 _ 。（ 4）请写出反应 的离子方程式 _ 。（5）母液中通入氯气，还可以制备溴单质，该
29、反应的离子方程式为_。【答案】dcabNa222NaMg(OH)+2H+=Mg2+2H2O2 Cl+2H OH+Cl +2OH2-Cl2+2Br =2Cl +Br2(1).两个反应中有元素的化合价发生了变化，两个反应是复分解反应，化合价不发生变化，所以填。(2). 加入过量氢氧化钠溶液时将 Mg 2+完全沉淀了，沉淀 SO42-需要氯化钡溶液，过量的氯化钡还需要用碳酸钠除去，所以要先加氯化钡溶液后加碳酸钠溶液，过滤后，向滤液中加入适量盐酸除去过量的氢氧化钠和碳酸钠。所以填dcab。222Na(3).2NaOH +Cl +2OH。Cl+2H(4). Mg(OH)2+2H+=Mg2+2+2H O。(5). Cl2+2Br-=2Cl-+Br2。
