1、高考化学压轴题专题复习镁及其化合物的推断题综合(1)一、镁及其化合物1 硼镁泥是一种工业废料，主要成份是MgO（占 40%），还有CaO、 MnO 、 Fe2O3、FeO、 Al2O3、 SiO2 等杂质，以此为原料制取的硫酸镁，可用于印染、造纸、医药等工业。从硼镁泥中提取MgSO4 7H2 O 的流程如下：根据题意回答下列问题：(1)实验中需用1mol/L 的硫酸 80mL，若用 98%的浓硫酸来配制，除量筒、玻璃棒外，还需要的玻璃仪器有 _。(2)滤渣的主要成份除含有 Fe(OH)、Al(OH)、 MnO外，还有 _。332(3)加入的 NaClO 可与 Mn 2+反应产生MnO 2 沉淀
2、，该反应的离子方程式_。在调节pH=5-6 之前，还有一种离子也会被NaClO 氧化，该反应的离子方程式为_。(4)如何检验滤液中Fe3+是否被除尽，简述检验方法_。(5)已知 MgSO4、 CaSO4 的溶解度如下表：温度（）40506070MgSO30.933.435.636.94CaSO40.2100.2070.2010.193“除钙 ”是将 MgSO4 和 CaSO4 混合溶液中的CaSO4 除去，根据上表数据，简要说明操作步骤_、 _。(6)如果提供的硼镁泥共100 g，得到的 MgSO 7H O 196.8 g，则 MgSO 7H O 的产率为4242_。【答案】烧杯、 100mL
3、 的容量瓶、胶头滴管SiO2 Mn2+ ClO-+ H2O MnO2 + 2H+ Cl-2+-+3+-2Fe + ClO+ 2H 2Fe + Cl+ H2O 取少量滤液，向其中加入硫氰化钾溶液，如果溶液不变红色，说明滤液中不含Fe3+；如果溶液变红色，说明滤液中含Fe3+。蒸发浓缩趁热过滤80%【解析】【详解】（1）配制溶液时还需要的玻璃仪器有烧杯、100mL 的容量瓶、胶头滴管，（2）由于 pH=5-6 溶液呈酸性，所以滤渣中还有二氧化硅。（3） Mn 2+与 ClO-反应生成了MnO2 沉淀 H+和 Cl-。Fe2+在酸性条件下被ClO-氧化为 Fe3+、 Cl-和 H2O。（4）取少量滤
4、液，向其中加入硫氰化钾溶液，如果溶液不变红色，说明滤液中不含Fe3+；如果溶液变红色，说明滤液中含Fe3+。（ 5）观察图表可以知道两种物质随着温度的升高溶解度一种增大一种减小，可以利用溶解度的不同来分离。（6）根据元素守恒可以计算出硼镁泥中镁的质量，在计算出196.8 g MgSO47H2 O 中镁的质量就可以计算出其产率了。2 以硼镁泥 ( 主要成分为MgSiO 3Fe2 3及少量A2 3FeO和MnO)为原料制备高纯、Ol O、Mg(OH) 2 的流程如下：己知：常温下此体系中各氢氧化物开始沉淀与沉淀完全时的pH 范围如下表所示：pH 值Mg(OH) 2Mn(OH) 2MnO(OH )
5、2Fe(OH) 2Al(OH) 3Fe(OH) 3开始沉淀时9.37.17.87.63.72.3沉淀完全时10.810.89.89.64.73.7温度高于 340时Mg(OH) 2开始分解为MgO2和 HO。(1)“浸取”时，为提高镁的浸取率可行的措施为_ 。a. 将硼镁泥制成浆料b. 降低浸取温度c.用盐酸多次浸取(2)“浸取”时， MgSi O3 与盐酸反应的化学方程式为_ 。(3)“除铁、铝”时，需调节溶液pH 范围为 _ 。(4) “除 Mn 2+”时发生反应的离子方程式为 _；过滤 3 所得滤渣中含有 MnO(OH ) 2 和 _。(5) “沉镁”时，反应温度与 Mg(OH) 2 的
6、产率如图所示，当温度超过 60，随温度再升高， Mg(OH) 2 产率反而降低，其原因可能是 _ 。【答案】 acMgSi O32O=MgCl 22nH2O4. 7pH7.1Mn2+2O2+2OH -+2HCl+( n- l)H+SiO+H=MnO(OH) 2 +H 2OMg(OH) 2 氨水挥发加剧，导致溶液中氨水浓度降低。【解析】（1）此处主要考查反应速率的影响因素，所以要想加快酸溶解速率可以从外因浓度、温度、接触面积等考虑，可以采取升温、把硼镁泥粉碎、搅拌等措施，答案选ac 。(2) 根据滤渣 1 可知： MgSiO 3 与盐酸反应生成 SiO2nH2O，还有产物 MgCl2、 H2O方
7、程式为MgSiO 3+2HCl+(n-l)H2O=MgCl 2+SiO 2 nH 2O（3）加入双氧水后，Fe2+转化为 Fe3+，要使 Fe3+、 Al 3+完全沉淀， pH 必须大于或等于4.7 ，2+小于或等于7.1 ，所以答案为 4.7pH7.1Mn 不沉淀， pH2+2 2MnO(OH) 2H 2 2被还原为H2O，离子方程式为（4） Mn 在碱性下被H O 氧化生成，O2+-2 +H22 沉淀完全时pH 已达 9.8 ，该条件下，2+2 2MgMn +H O +2OH =MnO(OH)O 。 MnO(OH)已经沉淀，故还有 Mg（ OH） 2 沉淀生成，故过滤3 所得滤渣中含有Mn
8、O(OH) 2 和 Mg（ OH）2。（5）温度过高，氨水挥发加剧，溶液中氨水浓度减小，导致Mg（ OH） 2 产率降低。点睛：解答化学工艺流程题目，可按以下步骤进行：粗读试题，尽量弄懂流程图。对照原料和产品，明确核心反应和除杂任务。明确流程图中箭头方向和代表的含义。流程图中箭头进入的是反应物( 投料 ) ，箭头出去的是生成物( 产物、副产物 ) ，返回的箭头一般是“循环利用”的物质。图中一般会出现陌生知识，要读懂流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用。带着问题去精心研究某一步或某一个物质。注意化学语言的规范性。3X、Y、 Z 为三种常
9、见的单质，Z 为绿色植物光合作用后的产物之一，A、B 为常见化合物它们在一定条件下可以发生如图反应（均不是在溶液中进行的反应）（以下每个空中只需填入一种物质）(1)X、 Y 均为金属时，此反应在工业上称为_反应，其反应方程式为_(2)X 为金属， Y 为非金属时，A 为 _B_(3)X 为非金属Y 为金属时， A 为 _B 为 _(4)X 为非金属， Y 为非金属时， A 为 _B 为 _【答案】铝热反应3Fe3O4 +8 Al9Fe +4 Al2O3CO2MgOCuOH2OSiO2CO【解析】【分析】Z 为绿色植物光合作用后的产物之一，应为O2， X+AY+B的反应为置换反应，X、Y 为单质
10、， A、 B 为氧化物 。【详解】(1)当 X、 Y 均为金属时 ,应为铝热反应,则 X 为 Al、 A 为 Fe3O4 ,Y为 Fe,B为 Al2O3,Z 为氧气 ,反应方程式为3Fe3O4+8 Al9Fe +4 Al2O3 ；(2)当 X 为金属、 Y 为非金属 ,应为 Mg 和 CO2 的反应 ,反应的方程式为:Mg+CO2MgO+C；(3)当 X 为非金属时 ,Y为金属时 ,碳、氢气还原氧化铜符合此反应,A 为 CuO,B为 H2O,反应方程式为 CuO+H22Cu+H O；(4)当 X、 Y 均为非金属固体时,为 C 和 SiO 的反应 ,反应的方程式为 SiO +2CSi+2CO。
11、22【点睛】本题考查无机物的推断，题目难度中等，解答本题的关键是能把握常见单质+氧化物 单质+氧化物的置换反应的类型，注意把握常见相关物质的性质。4X、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 =22+2+2+-2+4Mg(OH) Mg(OH) + 2H = Mg + 2H OAg + Cl = AgCl Ba +
12、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 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。【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+2OH+2+Mg(OH) 2 ；反应的离子方程式为：Mg(OH) 2+2H Mg+2H2O；反应 发离子方程式为： Ag
13、+ -2+4。+Cl AgCl ；反应发离子方程式为：Ba +SO BaSO5A 为常见金属， D、 E 为常见非金属单质， D 为黑色固体， E 是常温下密度最小的气体，B、 F 是同种非金属化合物气体， A 与氧气转化为 C 的过程中发出耀眼的白光， AF之间的转化关系如图：按要求完成下列各题：（1）写出A 与F 的化学式：A_F_（2）下列物质中有一种与B 物质不属于同一类，其他与B 均属于同一类，这一物质是_A P2O5 BNO C Na2O D SiO2（3） D高温情况下与水蒸气恰好完全反应生成E 和F 时，所得气体的平均相对分子质量是_g/mol（ 4）写出反应 的方程式： _【
14、答案】 (1)Mg CO(2)C(3)15(4) 2Mg+CO22MgO+C【解析】【分析】A 为常见金属 ,A 与氧气转化为C的过程中发出耀眼的白光 , 则 A 为镁 ,E 为常见非金属单质,E 是常温下密度最小的气体, 则 E 为氢气 ,D 常见非金属单质 , 且 D 为黑色固体 , 则 D为碳,B 、 F 是气体 , 结合题中各物质的转化关系可以知道,B 为二氧化碳 ,C 为氧化镁 ,F 为一氧化碳 , 据此答题。【详解】A 为常见金属 ,A 与氧气转化为C的过程中发出耀眼的白光 , 则 A 为镁 ,E 为常见非金属单质,E 是常温下密度最小的气体, 则 E 为氢气 ,D 常见非金属单质
15、 , 且 D 为黑色固体 , 则 D为碳,B 、 F 是气体 , 结合题中各物质的转化关系可以知道,B 为二氧化碳 ,C 为氧化镁 ,F 为一氧化碳 ,(1) 根据上面的分析可以知道 ,A 为 Mg,F 为 CO,因此，本题正确答案是:Mg，CO；(2) B 为二氧化碳 , 属于非金属氧化物， NO、 P2O5、 SiO2 也都是非金属氧化物 , 与 CO2同一类； Na2O是金属氧化物，也是碱性氧化物 , 与 CO2 既是非金属氧化物，也是酸性氧化物，所以氧化钠与二氧化碳不同类；综上所述，本题正确选项 C；(3)C高温情况下与水蒸气恰好完全反应生成CO和H2 时 ,CO 和 H2 的物质的量
16、之比等于1:1,所以所得气体的平均摩尔质量(28 1+21)/2=15g/mol，相对分子质量为15；因此，本题正确答案是:15 ；(4)镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳，反应的方程式：2Mg+CO2MgO+C；因此，本题正确答案是: 2Mg+CO22MgO+C；6 如图中A H 都是中学化学中常见的物质，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： _
17、 。【答案】 CO2SO3C+2H2SO4(浓 )2SO2 +CO2 +2HO2Mg+CO22MgO+C【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 SO2， E 为 CO2， SO2 被氧气氧化产生SO3，所以 H 为 SO3， SO3 与 H2O 反应产生 H2SO4，F 是金属单质，能够在CO2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 H2
18、 4222SO， B为 C，C 为 H O， D 为 SO ， E 为 CO ，F 是 Mg ， G 为MgO， H 为 SO 。3(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+2H SO (浓 )2SO +CO +2HO； Mg 在 CO中在点燃时反应产生MgO 和 C，反应方24222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。
19、7A、 B、 C 是中学化学中常见的三种物质，它们之间的相互转化关系如下(部分反应条件及产物略去 )：(1)若 A 是一种金属，C 是淡黄色固体，则B 的化学式为 _， A C 反应的化学方程式为 _ ；若将金属 A 与金属铝同时加入足量水中，充分反应后，发现溶液中既无沉淀生成又无残留金属剩余，经测定溶液中只含有一种溶质，则投入水中的金属 A 与金属 Al 的物质的量之比为 _。(2)若 A 是一种非金属 ,其常见单质为黑色固体， C 是最主要的温室气体，则C的分子式为_， B C 反应的化学方程式为 _ ；金属镁可在气体 C 中燃烧，当有 1 mol 气体 C 参与反应时，反应转移电子的物质
20、的量为_ 。【答案】 Na2点燃O22 21:1222Na+ONa OCO 2CO+O2CO 4 mol。【解析】【分析】【详解】(1)若 A 是一种金属， C 是淡黄色固体，则A 为 Na，C 为 Na2O2， B 为 Na2O； Na 在氧气中燃烧生成 Na2 2222O ，方程式为 2Na+ONa O ；若将 Na 与铝同时加入到足量的水中充分反应后无固体剩余，且所得溶液中只有一种溶质即为NaAlO2，发生的反应为Na+Al+2H2O=2NaAlO2+2H2，根据方程式可知金属Na 与金属 Al 的物质的量之比为 1:1；(2)C 是最主要的温室气体，则C 为 CO2， A 为 C， B
21、 为 CO； CO燃烧生成 CO2，方程式为点燃2CO+O22CO2；金属镁可在CO2 中燃烧时 CO2 被还原成 C 单质，且还原剂唯一，所以当有 1 mol CO2 参与反应时转移电子的物质的量为4mol 。8 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_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
22、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n(H+)=2n(H20.336 L0.03 mol1mol/L 。)= 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(Al) 27g/mol=0.255g ，根据电子转移守恒可得 2 n(Mg)+3 n(Al)=2n(H2)= 20.280Ln(M
23、g)= n(Al)= 0.005mol ，所以0.025mol ，联立方程组可以求出22.4L / molMg 和 Al 的物质的量之比为1:1。9 将镁、铝的混合物共0.2mol ，溶于 200mL 4molL 1 的盐酸溶液中，然后再滴加2molL 1 的 NaOH溶液。请回答下列问题：（1）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 变化情况如图所示当V1=160mL时，则金属粉末中n(Al)= _mol（ 2） 0 V1 段发生的反应的离子方程式为 _ 。2+3+（3）若在滴加NaOH溶液的过程中，欲使Mg 、 Al刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积 V
24、(NaOH)=_ mL。（4）沉淀质量m 减小的阶段，反应的离子方程式_ 。【答案】 0.08 H+OH-=H2O 400 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2 O 【解析】当 V1 =160mL 时，此时溶液溶质是氯化镁、氯化铝和氯化钠的混合物，由钠离子守恒可以得到： n(NaCl)=n(Na +)=n(NaOH)=0.16 2=0.32mol ，200mL 4molL1的盐酸溶液中含有氯化氢的量为0.2 4=0.8 mol ；已知镁、铝的混合物共0.2mol ，设混合物中含有氯化镁xmol、氯化铝ymol ，根据镁原子、铝原子守恒：x+y=0.2，根据氯离子守恒： 2x+3 y=0.
25、8-0.32 ，解之得 ： x=0.12 mol ，y=0.08 mol ；所以金属粉末中 ， n（ Mg ） =0.12 mol ， n(Al)= 0.08 mol ；（1）当 V =160mL 时，则金属粉末中 n(Al)= 0.08mol ；正确答案 ： 0.08。1（2） 0 V 段发生的反应，滴入氢氧化钠溶液后没有沉淀生成，说明盐酸过量，滴入的氢1氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水，离子方程式为：H+-2+-+OH =H O；正确答案 ：H +OH=H2O。（ 3）当溶液中2+、 Al3+刚好沉淀完全时 ，此时溶液只为氯化钠溶液 ，根据氯离子和钠离Mg子守恒有 ： n(NaCl)=n(N
26、a+)=n(HCl)=4 0.2=0.8 mol,则滴入 NaOH 溶液的体积为V(NaOH)=0.8/2=0.4L=400mL, 正确答案 ： 400。（4）沉淀最大值时为氢氧化镁和氢氧化铝两种沉淀之和，继续加入 NaOH 溶液，氢氧化铝沉淀能够溶在强碱中变为偏铝酸钠溶液，而氢氧化镁沉淀不溶于强碱；离子方程式：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O；正确答案 ：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。点睛：根据图像所信息分析，0 V1 段是氢氧化钠溶液中和过量的盐酸过程；V1 V2段是 氢氧化钠溶液沉淀镁离子和铝离子过程，且沉淀达到最大值；从最大值沉淀到沉淀部分溶解，为氢氧化铝溶
27、于强碱过程，最后剩余的为不溶于强碱的氢氧化镁沉淀。10 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NH3+Mg一定条件Mg（ NH2） 2+H2（未配平）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
28、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；22
29、222(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=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。
