1、备战高考化学镁及其化合物( 大题培优易错 难题 ) 含答案解析一、镁及其化合物1X、Y、 Z、 W 四种物质有如下相互转化关系（其中X、 W 为单质， Y、 Z 为化合物，未列出反应条件）。（1）若 X 的摩尔质量是W 的 2 倍，工业上 Z 可作优质的耐高温材料。W 为黑色固体，则Y 的化学式 _ 。（2）若固体 W 是紫红色，且向溶液Z 中滴入氯水，再滴入 2 滴 KSCN溶液，溶液呈血红色。则写出 X+Y=Z+W 的离子方程式 _ 。（3）若晶体 W 是一种重要的半导体材料，实验室可用澄清石灰水来检验Z 的燃烧产物。写出 Y 与 NaOH 溶液反应的化学方程式_ 。【答案】 CO22+2
2、+2232Fe+Cu =Fe +Cu SiO+2NaOH=Na SiO +H O【解析】（1） X、 W 为单质， Y、 Z 为化合物 ， W 为黑色固体，应为 C 单质， X 的摩尔质量是W 的 2倍， Z 可作优质的耐高温材料， X 为 Mg ， Z 为 MgO， Y 为 CO2。（2）向溶液 Z 中滴入氯水，再滴入 2 滴 KSCN溶液，溶液呈血红色，则Z 为 Fe2+， W 是紫红色固体，则W 为 Cu， X+Y=Z+W反应方程式为： Fe+Cu2+=Fe2+Cu。（3）晶体 W 是一种重要的半导体材料，则W 是 Si；实验室可用澄清石灰水来检验Z 的燃烧产物，则 Z 的燃烧产物为CO
3、2，化合物 Z 为 CO，则 X 为 C 单质， Y 为 SiO2， Y 与 NaOH溶液反应的化学方程式为：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2 O。2已知 A、 B、 C、 D 组成的元素都属于短周期，它们之间的简单转化关系如图所示。请按要求写出有关反应的化学方程式：(1)若其中 A、 D 为单质且同主族，B、 C 为氧化物： (该反应在工业上有重要用途)。(2)若 A、 D 为常态下的气体单质且不同主族，B、C 为化合物且 B 为水：。(3)若 A、 B、 C 均为化合物且 C 为水，单质 D 常态下为固体：。(4) 若 A、D 为固体单质且不同主族，B、 C 为氧化物：。【答案】
4、（共8 分）(1) 2C+SiO 2Si+2CO(2)2F 2H O=4HFO222(3)SO2 2H2S=3S 2H2O(4) 2Mg+CO2MgO+C。【解析】【分析】（1） A、 D为单质且同主族，B、 C 为氧化物，A 为C， B 为SiO2，符合转化关系，D 为Si ，C为CO；（2） A、 D为常态下的气体单质且不同主族，B、C 为化合物且B 为水，A 为 F2， C 为HF， D为 O2，符合转化关系；（3） A、 B、 C均为化合物且C为水，单质D常态下为固体，H2S与SO2 反应符合转化关系，D为硫；（4） A、 D为固体单质且不同主族，B、C 为氧化物， Mg与 CO2反应
5、符合转化关系，A 为Mg， B 为 CO2，C 为 MgO， D 为 C 单质。【详解】（1） A、 D为单质且同主族，B、 C 为氧化物， A 为 C， B 为 SiO2，符合转化关系，反应方程式为：2C+SiO2Si+2CO；综上所述，本题正确答案：2C+SiO2Si+2CO；（2） A、 D为常态下的气体单质且不同主族，B、C 为化合物且B 为水，A 为 F2， C 为HF， D为 O2，符合转化关系，反应方程式为： 2F2+2H2O4HF+O2；综上所述，本题正确答案： 2F2+2HO4HF+O2；（3） A、 B、 C均为化合物且 C为水，单质 D常态下为固体， H2S 与 SO2
6、反应符合转化关系，反应方程式为： SO2+2H S3S+2H2O；综上所述，本题正确答案： SO2+2HS3S+2HO；（4） A、 D为固体单质且不同主族， B、C 为氧化物， Mg与 CO2反应符合转化关系，反应方程式为： 2Mg+CO2MgO+C；综上所述，本题正确答案：2Mg+CO2MgO+C。3 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：
7、_；试写出 E 与 F 的反应方程式：_ 。【答案】 CO23242222MgO+CSOC+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 SO222， E 为 CO ， SO 被氧气氧化产生 SO3332242，所以 H 为 SO ， SO与 HO 反应产生 H SO ，F 是金属单质，能够在CO发生燃烧反应，则F 是 Mg， Mg 在 CO2中燃烧产生CMgO，G可以用作耐火材料，则G、为 MgO，据
8、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CO2、 SO2、 H2O，反应的化学方程式：C+2H2SO4(浓 )2SO2 +CO2+2H2O； 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
9、转化关系，注意镁可以在二氧化碳气体中燃烧。4A、 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及产物略去 )：(部分反应条件(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
10、 气体 C 参与反应时，反应转移电子的物质的量为_ 。【答案】 Na2 O 2Na+O2Na2O2 1:1 CO2 2CO+O点燃2CO2 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 Na2O2 ，方程式为2Na+O2Na2O2；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+2H O=2NaAlO +2H ，根据方程式可知金属Na 与金属 Al 的物质的量之比为 1:1；222(2)C 是最主要的温室
11、气体，则C 为 CO2， A 为 C， B 为 CO； CO燃烧生成 CO2，方程式为2CO+O2点燃2CO2；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 。5 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
12、依据的数据是_。求得的盐酸的物质的量浓度为_。(2)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 _；(3)在丙组实验之后，向容器中加入1NaOH 溶液，能使合金中的铝恰好溶解，1.00 mol L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 0.03molNaAlO2 0.009mol39 mL【解析】【详解
13、】(1)由乙实验知，增加合金的质量，气体体积增大，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 / mol。1mol / 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。所以算合金中Mg、 Al 的物质的量之比所需使用的数据。答案为255mg255mg 和 280mL 是计和 280mL。设Mg的物质的量为x，Al的物
14、质的量为y，列方程组为：，求得 x： 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。6 把 NaOH、 MgCl23三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、 AlCl的浊液中逐滴加入1mol?L
15、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 溶液体积 _ 。【答案】 Mg2+2OH=Mg（ OH） 2， Al3+4OH=AlO2+2H2O；H2O+AlO2+H+=Al（ OH） 3Mg（ OH） 2、 Al（ OH） 30.025.20130【解析】试题分析：本题考查与Al（ OH） 3、 Mg （OH） 2 沉淀有关的图像分析和
16、计算。（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 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-3+-=Mg（ OH） 2 ， Al+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。
17、（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 +2H2O，与 AlCl3 反应的 NaOH 物质的量为0.08mol ；（ MgCl2） =nMg （ OH） 2=1.16g2+2OH-=0.02mol ，根据反应 Mg58g / 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
18、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+2H2O、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 0.02mol3=0.06mol ，则 BQ 段消耗 HCl 物质的量为0.04mol+0.06mol=0.1
19、mol ，消0.1mol=0.1L=100mL，则 Q 点加入盐酸的体积为30mL+100mL=130mL。耗盐酸的体积为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 / L7 把一小块镁铝合金溶于100mL 盐酸中，然后向其中滴入-11 mol L NaOH 溶液，生成沉淀的质量和加入
20、NaOH 溶液的体积如下图所示。写出 OA 段的离子反应方程式_写出 BC 段的化学方程式_合金中镁的质量_g。盐酸的物质的量浓度_molL-1。【答案】 H+-2322+ OH = H OAl(OH) + NaOH= NaAlO +2H O 0.12 0.5【解析】【详解】由图可知，从开始至加入NaOH 溶液 10mL，没有沉淀生成，说明原溶液中盐酸溶解Mg、 Al 后盐酸有剩余，此时发生的反应为：HCl+NaOH=NaCl+H2O，则OA 段的离子反应方程式为 H+OH-=H2O；继续滴加NaOH 溶液，到氢氧化钠溶液为50mL 时，沉淀量最大，此时为Mg(OH) 2 和Al(OH)3，溶
21、液为氯化钠溶液再继续滴加NaOH 溶液，氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水，则 BC 段的化学方程式为 Al(OH)3+ NaOH= NaAlO2+2H2O；由图可知，从加入10mL 氢氧化钠溶液开始产生沉淀，加入氢氧化钠溶液为50mL 时，沉淀量最大，此时为Mg(OH)2 和 Al(OH)3，该阶段消耗氢氧化钠40mL，由氢氧根守恒可知3nAl(OH)3+2nMg(OH) 2=n（ NaOH） =（0.06L-0.02L） 1mol/L=0.04mol从加入氢氧化钠溶液 50mL 60mL 溶解氢氧化铝，该阶段发生反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2 O，所以nAl(OH)
22、3 =（ 0.06-0.05 ） L 1mol/L=0.01mol， 3 0.01mol+2nMg(OH)=0.04mol, 解得nMg(OH) 2=0.005mol ，由原子守恒n（ Mg） =nMg(OH) 2=0.005mol ， m（ Al）=0.01mol-1 27g?mol=0.27g， m（ Mg） =0.005mol-1 24g?mol=0.12g，故答案为：合金中镁的质量为 0.12g；加入氢氧化钠溶液为50mL 时，沉淀量最大，此时为Mg(OH) 2 和 Al(OH)3，溶液为氯化钠溶液，根据钠原子守恒，此时溶液中n（ NaCl）=n（ NaOH） =0.05L 1mol/
23、L=0.05mol，根据氯原子守恒n （HCl） =0.05mol ，盐酸的物质的量浓度为0.05/0.1=0.5mol/L ，故答案为：该盐酸的浓度为0.5mol/L 。8 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 1.0
24、0mol/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 A 点至 B 点发生反应的离子方程式：_。某溶液中溶有MgCl2 和 AlCl 3 两种溶质，若把两者分开，应选用的试剂为：_和盐酸。NaOH溶液、C点（此时沉淀恰好完全溶解）HCl溶液的体积为_mL。【答案】 AMg(OH)2-+AlO2 +H+H2O= Al(OH)3CO2130.0 （130也给分）【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
25、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AlO2- +H+H2O= Al(OH) 3 ，沉淀达到最大值 ，为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
26、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-+；正确答案：-+。式： AlO 2+H +H2O= Al(OH) 3AlO2+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
27、-10 ） 10-31=0.02 mol ，生成 Al(OH) 3 沉AlO2+H+H2O= Al(OH) 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）。9 有一镁铝混合物重a g ，取其一半和足量的盐酸反应，放出V1L 的氢气。取其另一半和足量的 NaOH溶液反应，放出 V2 L 的氢气（均为标况
28、下）。求混合物中镁和铝的质量比。_【答案】 4(V1 -V2):3V2【解析】混合物与盐酸反应则两者皆反应： 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2、Mg+2HCl=MgCl2+H2，与氢氧化钠则镁不反应， Al 才发生反应 :2Al+2NaOH+2H222，由于等量的 AlO=2NaAlO +3H与盐酸或 NaOH 生成的氢气一样多，则Mg 与稀盐酸反应生成的氢气为（V1-V2） L， Al 与稀盐酸反应放出的氢气为V2L；原混合物中镁和铝的质量比为:=4(V1-V2):3V2。10 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
29、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，该反应的离子方程式为_。【答案】dcab 2NaCl+2H OH +Cl +2NaOH Mg(OH)2+2H+=Mg2+2H2O2222-2Cl +2Br =2Cl +Br【解析】(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。(3). 2NaCl+2HOH +Cl +2 NaOH。222(4). Mg(OH)2 +2H+ =Mg2+ +2H2O。(5). Cl2+2Br-=2Cl-+Br2。
