备战高考化学镁及其化合物的推断题综合题试题含答案.docx

1、备战高考化学镁及其化合物的推断题综合题试题含答案一、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

2、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，结合转化关

3、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 两种物

4、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，反应中电子

5、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 某同学用某化合物X（两种短周期元素组成的纯净物）进行了如下实验：实验步骤中还观测到生成黑色固体和无色无味气体，生成的溶液可作为建筑行业的一种黏合剂。请回答：（ 1） X 的化学式是 _，步骤的离子方程式是 _。（ 2）步骤的化学方程式是 _。【答案】 Mg2SiMg2Si +4H+=SiH4 +2Mg2+SiH4 +

6、2KMnO4=2MnO 2 +Na2 SiO3+H2 +H2O【解析】【分析】短周期元素形成的化合物中，与过量烧碱溶液生成白色沉淀，则灼烧后得到白色固体的为MgO， 4.0g 白色固体可得X 中 0.1molMg 原子，无色气体A 与高锰酸钾可生成黏合剂硅酸钾溶液，可知无色气体A 具有还原性且含有Si 元素，据此分析作答。【详解】（1）根据化合物X 7.20g 计算得到Mg原子与Si 原子个数之比为2:1，则X 的化学式为Mg2Si，在盐酸作用下会生成硅烷气体与氯化镁，故其离子方程式为：Mg 2Si+4H+=SiH4 +2Mg2+，故答案为： Mg 2Si； Mg 2Si +4H+=SiH4

7、+2Mg2+；（ 2）在强氧化剂高锰酸钠的作用下，硅烷被氧化为硅酸钠与氢气，同时生成黑色固体二氧化锰，根据氧化还原反应得失电子守恒与元素守恒可得，其化学方程式为：SiH4+2KMnO4=2MnO2 +K2SiO3+H2 +H2O。3 用 C、 Mg和 Al 组成的混合物进行如下图所示实验。填写下列空白。（ 1）气体 X 为 _，固体 Z 为_ 。（ 2）滤液 Y 中除 H+外，还含有的阳离子为 _与 _；其中镁和稀硫酸反应的化学方程式为 _ 。（ 3）滤液 N 中除 Na2SO4 和 NaOH外，还含有的溶质为 _( 填化学式 ) ；生成该物质的离子方程式为： _ 。（ 4）生成固体 M的离子

8、方程式为： _ 。【答案】 H2CAl3+2+Mg + H 2SO= MgSO + H NaAl(OH)Al3+ 4OH=Mg4442Al(OH) 4 2+Mg+ 2OH = Mg(OH) 2 【解析】【分析】本题主要考查镁、铝相关知识。C 与稀硫酸不发生反应，故固体Z 为 C， Mg、Al 为活泼金属，能与非氧化性酸反应置换出H2，并生成相应的盐，故气体X 为 H2，滤液 Y 中溶质为H SO 、MgSO 、 Al (SO )；加入过量的 NaOH 溶液后，生成可溶性的NaAl(OH)和 Na SO244243424以及难溶物Mg(OH) 2，由此分析作答。【详解】（1）由上述分析可知，气体

9、X 为 H2；固体 Z 为 C；（ 2）由上述分析可知，滤液 Y 中还含有的阳离子为 Mg 2+、 Al3+；其中镁和稀硫酸的反应的方程式为： Mg + H2SO4= MgSO4 + H2；（3）由上述分析可知，滤液N 中还含有的溶质为NaAl(OH) 4；生成 NaAl(OH) 4的离子方程式为： Al 3+ 4OH-= Al(OH) 4 -；（4）固体 M为 Mg(OH) 2，生成 Mg(OH) 2 的离子方程式为： Mg 2+ 2OH-= Mg(OH) 24A、 B、 C、 D、 E、 F 的原子序数依次增大，它们都具有相同的核外电子层数。已知：A、 C、 F 三种原子最外层共有11 个

10、电子，且这三种元素的最高价氧化物的水化物之间两两皆能反应，均生成盐和水；D 元素原子的最外层电子数比次外层电子数少4； E 元素原子次外层电子数比最外层电子数多3。（ 1）写出下列元素的符号： A_， B_，E_。（2）把B 的单质 (片状 )放入滴有酚酞的沸水中，观察到的现象是_，反应的化学方程式是_。（3） A、 C 两种元素的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式是_。【答案】Na Mg P 产生气体 ，溶液变红Mg2H2OMg(OH) 2 H2Al(OH)3 OH=AlO 2H2O【解析】试题分析：本题需要通过原子核外电子排布和相关化合物的性质推断六种元素，考查考生对原子核外电子排布的熟

11、悉情况、考查基本实验现象、化学反应方程式、离子方程式等基础知识，考查考生对原子结构知识的综合运用能力及对试题的分析理解能力。解析：（1） D元素原子的最外层电子数比次外层电子数少4，所以D 次外层电子数为8，最外层电子数为4，D是Si 元素，同理E 为P 元素。由此可知，这六种电子层数相同的元素均含有3 个电子层，既都属于第三周期元素。“A、 C、 F 三种元素的最高价氧化物的水化物之间两两皆能反应生成盐和水”，其中有一种必属于两性氢氧化物，为Al(OH)3，所以与Al(OH) 3 反应的碱只能是NaOH ，既 A 为 Na、 C 为 Al ， A 、 C 最外层电子之和为4，则 F 最外层电

12、子数为7，是 Cl 元素。 A 与 C 中间的元素只能是 Mg 。正确答案： Na、 Mg 、 P。（2） Mg 在沸水中发生反应Mg+2H 2OMg(OH) 2+H 2 ，反应过程中有气泡产生，且滴加酚酞的溶液变成红色。正确答案：产生气体且溶液变红、Mg 2H OMg(OH) H 。（ 3） A、C 最高价氧化物的水化物分别是NaOH 与222Al(OH) 3，二者反应的离子方程式Al(OH)3 OH =AlO 2H2O。正确答案： Al(OH)3 OH=AlO 2H2O。点睛：元素的最高价氧化物的水化物一定是酸或者碱，三种能个两两反应时其中之一定是两性氢氧化物，一般为Al(OH) 3。5

13、下图中 A J分别代表相关反应的一种物质已知A 分解得到等物质的量的B、 C、 D，图中有部分生成物未标出请填写以下空白：(1)A 的化学式 _；(2)写出反应的化学方程式： _ ， _；(3)写出反应的离子方程式：_ ；(4)在反应中，当生成标准状况下2.24 L G 时，转移电子数为 _ mol 。【答案】NH432322+3-4HCO 2Mg+CO2MgO+C； 4NH +5O4NO+6H ONH +HCO+2OH-NH3 +CO2 +2H2O0.2【解析】【分析】A 受热能分解，分解得到等物质的量的 B、 C、 D，且 A 与碱反应生成 D，则铵盐， C 能和过氧化钠反应，则 C 为水

14、或二氧化碳，镁条能在 B 中燃烧，则A 为酸式盐或B 为二氧化碳或氧气，因为A 受热分解生成B、 C、 D，则B 为二氧化碳，C 为水，水和过氧化钠反应生成 NaOH 和 O2， D 能在催化剂条件下反应生成H，则 D 是 NH3， G 是 O2 ，H 是 NO，I 是NO2， J 是 HNO3，镁和二氧化碳反应生成氧化镁和碳，C和浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，则 E 是 MgO， F 是 C，通过以上分析知，A 为 NH4HCO3，据此分析解答。【详解】(1)通过以上分析知，A 是 NH4HCO3，故答案为NH4HCO3；(2)反应为镁在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳，反应方程式为：

15、2Mg+CO2 2MgO+C；反应在催化剂、加热条件下，氨气被氧化生成一氧化氮和水，反应方程式为： 4NH3+5O24NO+6H2O，故答案为2Mg+CO22MgO+C；4NH3+5O24NO+6H2O；(3)反应为在加热条件下，碳酸氢铵和氢氧化钠反应生成氨气、二氧化碳和水，离子方程式为： NH4+3-322NH4+3 -+HCO +2OHNH +CO +2H O，故答案为+HCO +2OHNH3 +CO2 +2H2 O；(4)反应为水和过氧化钠反应生成氢氧化钠和氧气，反应方程式为2Na2 O2+2H2O=4NaOH+O2，当生成标况下2.24L 氧气时转移电子的物质的量2.24L=22.4L

16、 / mol 2 (1-0)=0.2mol，故答案为0.2。6置换反应的通式可表示为：请回答下列问题：（1）若甲为黄绿色气体，单质乙能使淀粉溶液变蓝色，则该反应的离子方程式为：；（2）若过量的单质甲与化合物A 发生反应的化学方程式为：2Al+Fe2O3Al2 O3+2Fe。该反应可用于焊接铁轨，要除去反应后混合物中剩余的铝粉与生成的Al2O3 所用的试剂是：；（3）若单质甲是一种常见的金属单质，化合物B 是一种磁性黑色晶体，写出该反应的化学方程式：；（4）若单质乙是黑色非金属固体单质，化合物B 是一种优质的耐高温材料，则该反应的化学方程式为：。（5）硅是一种重要的半导体材料，广泛应用于电子工业

17、的各个领域。工业上制取硅单质所用的化合物A 是， A 非常细，导光能力很强，可用作。【答案】（ 1） 2I-+ Cl2 = I2+ 2Cl-（ 2） NaOH 溶液（3） 3Fe + 4H2O（ g）3 42Fe O + 4H（ 4） 2Mg+CO22MgO+C（ 5） SiO2 光导纤维【解析】【分析】置换反应的反应物、生成物中都有单质和化合物，一定属于氧化还原反应，因而有化合价的升高和降低。【详解】（ 1）黄绿色气体甲为氯气，能使淀粉溶液变蓝色的单质乙为碘，则反应的离子方程式为2I-+ Cl2 = I2+ 2Cl-；（ 2） Al、 Al2 O3 都能溶于强碱溶液，而 Fe、 Fe2O3

18、不溶。要除去反应后混合物中剩余的铝粉与生成的 Al2 O3 可使用 NaOH 溶液；（3）常见的金属单质有钠、铝、铁、铜等，磁性黑色晶体B 为 Fe3O4，则反应的化学方程式为 3Fe + 4H23 42；O（ g）Fe O + 4H（4）黑色非金属固体单质为焦炭，耐高温材料有MgO、Al2O3 等高熔点物质，则该反应的化学方程式为2Mg+CO22MgO+C。（5）工业上制取硅单质通常用焦炭和石英砂高温反应，则化合物A 是 SiO2，因其导光能力很强，可用作光导纤维。7 将5.1g镁铝合金溶于600mL0.5molL 12 4 1的1.0mol LH SO 溶液中，完全溶解后再加入NaOH 溶

19、液，得到沉淀的质量为13.6g，继续滴加 NaOH 溶液时则沉淀会减少。（1）当加入 _mLNaOH 溶液时，可使溶解在硫酸中的Mg 2 和 Al 3 恰好完全沉淀。（2）计算合金溶于硫酸时所产生的氢气在标准状况下的体积。（列出算式）_【答案】 6005.6L【解析】【分析】固体完全溶解，生成MgSO 4 和 Al 2(SO4)3，依据极值法分析，可确定硫酸有剩余。加入NaOH 后，首先与过量的硫酸反应，然后才与MgSO4和 Al (SO )反应。当 MgSO4和243Al2(SO )刚好完全反应时，生成 Mg(OH)2、Al(OH)3、Na SO 。4 324（1）溶解在硫酸中的Mg 2 和

20、 Al 3恰好完全沉淀时，溶液中的溶质为Na24SO ，由此可得出24 10.6mol。n(NaOH)=2 n(H SO )=20.600L0.5mol L =0.6mol ， V(NaOH)=1mol/L（2） Mg 、 Al 在反应过程中，存在下列关系式：Mg H22- ，2Al 3H2 Mg(OH) 2OH36OH-，综合分析两关系式，可得出H2-。通过沉淀与金属的质量相减，便2Al(OH) 2OH可求出m(OH-)H2的体积。，由此可求出生成【详解】（1）溶解在硫酸中的Mg 2 和 Al 3恰好完全沉淀时，溶液中的溶质为Na24SO ，由此可得出 10.6moln(NaOH)=2 n(

21、H 2SO4)=20.600L0.5mol L=0.6mol ， V(NaOH)=0.6L=600mL。答案1mol/L为： 600；（2） Mg 、 Al 在反应过程中，存在下列关系式：Mg H- ，2Al 3H2 Mg(OH)2 2OH236OH-，综合分析两关系式，可得出H2-。2Al(OH) 2OHm(OH-)=13.6g-5.1g=8.5g ，n(OH-)=8.5g， n(H2)=10.5moln(OH-)=0.25mol ，17g/mol2V(H2)= 0.25mol 22.4L/mol=5.6L 。答案为： 5.6L。【点睛】在利用 n(OH-)计算 n(H2)时，我们易犯的错误

22、，是利用（1）中计算出的0.6mol 进行计算。因为 0.6mol 并不是单纯用于与金属离子反应生成沉淀，而是有一部分用于中和过量硫酸，所以此数据不能使用。8 把 NaOH、 MgCl2、 AlCl3 三种固体组成的混合物溶于足量水后有1.16g 白色沉淀，在所得的浊液中逐滴加入1mol?L 1 HCl 溶液，加入HCl 溶液的体积与生成沉淀的质量关系如图所示，试回答：（1）写出混合物溶于水时发生反应的离子方程式_ 。（2）写出 AB 段反应的离子方程式_。 B 点的沉淀物的化学式为_。（ 3）求原混合物中 AlCl3 的物质的量 _， NaOH 的质量 _。（ 4）求 Q 点加入的 HCl

23、溶液体积 _ 。【答案】 Mg2+23+2222 +3+2OH=Mg（ OH） ， Al+4OH =AlO +2H O；H O+AlO +H =Al（ OH）Mg（ OH） 2、 Al（ OH） 3 0.02 5.20130【解析】试题分析：本题考查与Al（ OH） 32沉淀有关的图像分析和计算。、 Mg （OH）（1）开始加入 10mLHCl 溶液，沉淀的质量既不增加也不减少，说明此时加入的10mL 盐酸与 NaOH 反应，则原固体混合物溶于水后发生的反应有： MgCl2+2NaOH=Mg（ OH） 2 +2NaCl、 AlCl3+4NaOH=3NaCl+NaAlO2+2H2O， 1.16g

24、 白色沉淀为 Mg（ OH） 2；原固体混合物溶于水发生反应的离子方程式为：Mg2+2OH-=Mg（ OH） 2 ， Al3+4OH-=AlO2-+2H2O。（2） AB 段发生反应的离子方程式为AlO2-+H+H2O=Al（ OH） 3 。 B 点沉淀物的化学式为Mg（ OH） 2 和 Al（ OH） 3。（3） AB 段消耗 n（ HCl） =1mol/L（ 0.03L-0.01L） =0.02mol ，根据 Al 守恒和离子反应AlO2-+H+H2O=Al（OH）3， n（ AlCl3） =n（AlO2-） =nAl（ OH） 3 =0.02mol 。根据反应Al3+4OH-=AlO2

25、+2H2O，与 AlCl3 反应的 NaOH 物质的量为0.08mol ；（ MgCl2） =nMg （ OH） 2=1.16g=0.02mol ，根据反应 Mg2+2OH-58g / mol=Mg（ OH） 2，与 MgCl2 反应的 NaOH 物质的量为 0.04mol ；与 HCl反应的 NaOH 物质的量为 1mol/L0.01L=0.01mol ；原混合物中 NaOH 物质的量为0.08mol+0.04mol+0.01mol=0.13mol ， NaOH 的质量为 0.13mol40g/mol=5.2g 。（ 3） BQ 段发生的反应为 Mg（ OH） 2+2HCl=MgCl2+2H

26、2O、Al（ OH） 3+3HCl=AlCl3+3H2O，溶解 Mg（ OH） 2 消耗的 HCl 物质的量为 0.02mol2=0.04mol ；溶解 Al（ OH） 3 消耗的 HCl 物质的量为 0.02mol 3=0.06mol ，则 BQ 段消耗HCl 物质的量为 0.04mol+0.06mol=0.1mol ，消耗盐酸的体积为0.1mol30mL+100mL=130mL。=0.1L=100mL，则 Q 点加入盐酸的体积为1mol / L点睛：第（ 3）问也可以用终态法解。 Q 点时沉淀恰好完全溶解，所得溶液中的溶质为NaCl、 MgCl2 和 AlCl3， Q 点加入的 HCl 相

27、当于在原固体混合物中加入1mol/LHCl 将 NaOH 恰好中和，则 n （HCl） =n（ NaOH） =0.13mol ，盐酸溶液的体积为0.13mol=0.13L=130mL。1mol / L9 将一定质量的Al 、 Mg混合物加入到足量的盐酸中，充分反应后得到标准状况下的氢气8.96L ；如果将等质量的该混合物加入到足量的NaOH溶液中，充分反应后得到标准状况下的氢气 6.72L （1）当混合物与盐酸反应时，转移电子总物质的质量为_mol；（2）求混合物中Al 质量为 _gMg 的质量为 _g【答案】 0.8 mol2.4g 5.4g【解析】(1)反应中生成的气体都是氢气，当混合物与

28、盐酸反应时生成氢气的物质的量为：=0.4mol，根据电子守恒可知反应转移电子的物质的量为：0.4mol 2=0.8mol；(2)Al、 Mg都与盐酸反应产生氢气，但只有Al与氢氧化钠溶液反应产生氢气，又由于等质量铝与盐酸、氢氧化钠反应产生的氢气体积相同，都为6.72 L，则镁产生的氢气为：8.96 L-6.72 L=2.24 L，设Mg 的质量为 x， Al的质量为 y，Mg+2HCl=MgCl2+H224g22.4Lx2.24 L则： x=2.4 g，2Al+6HCl 2AlCl3+3H2或 2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H254g67.2 L54g67.2 Ly6.72

29、Ly6.72 L则 y=5.4g ，答：混合物中 Mg 的质量为 2.4g，铝的质量为5.4g。点睛：混合物成分分析的综合计算，本题解题关键是熟悉Mg 与Al的性质相似与差异，Al、Mg均能与盐酸反应，而Al与 NaOH溶液反应，而 Mg不能与 NaOH溶液反应，由此结合反应原理，根据化学方程式逐一计算，还可以根据两次生成的气体差就是Mg与稀盐酸反应生成的氢气进行计算。10 今有甲、乙两种固体物质，已知其中之一为氧化镁；另有A、 B、C、 D 四种无色溶液分别为氢氧化钠溶液、硝酸镁溶液、硝酸钠溶液和稀硝酸中的某一种，它们之间的相互转变关系可用下列式子表示：（1）乙 BA水（ 2）AC乙 D（

30、3） B甲 A水试判断： A、 B、 C、D 各是什么溶液 ? 甲、乙各是什么物质？（用化学式回答）_、甲_、乙_A、 B、 C、D【答案】Mg(NO3) 2 HNO3 NaOHNaNO3 MgOMg(OH)2【解析】根据题目中的信息：“甲、乙两种物质，已知其中一种是氧化镁”， “A、 B、C、 D四种无色溶液，它们分别是氢氧化钠溶液、硝酸镁溶液、硝酸钠溶液和稀硝酸中的一种”， “（ 1）乙 +B?A+水 （ 2） A+C?乙 +D （ 3）甲 +B?A+水”，故推测甲、乙、 A、 B、 C、D 分别为氧化镁、氢氧化镁、硝酸镁溶液、稀硝酸、氢氧化钠溶液、硝酸钠溶液，代入进行检验，符合题意，则 A 是 Mg(NO3)2、 B 是 HNO3、C 是 NaOH、D 是 NaNO3 、甲是 Mg 、乙是Mg(OH)2。点睛：解答这类鉴别推断题时，首先要寻找突破口（即“甲、乙两种物质，已知其中一种是氧化镁 ”），然后根据题意和图示信息，顺藤摸瓜地展开分析，“（ 1）乙 +B?A+水（2） A+C?乙 +D （ 3）甲 +B?A+水 ”，推断出各物质后，再按照题目的要求认真填写即可。