1、备战高考化学提高题专题复习镁及其化合物练习题含详细答案一、镁及其化合物1 以硼镁泥( 主要成分为MgSiO 3、 Fe2O3 及少量A l 2O3 、FeO 和MnO) 为原料制备高纯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 ) 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MgO 和 H2O。(1)“浸取”时，为提高镁的浸取率可行的措施
2、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，MgSi3O 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】 acMgSi32 =MgCl 22H27pH7.1Mn2+2 2H -O+2HCl+( n- l)H O+SiOn O4.+H O+2O=Mn
3、O(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方程式为MgSiO 3+2HCl+(n-l)H 2O=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+7.1 ，所以答案为4.7pHMgBr
4、2MgCl2MgF2（2）请写出在一定条件下液溴与氟化镁固体反应的热化学方程式：_。已知，金属镁在点燃的条件下能与二氧化碳反应：2Mg+CO2 2MgO+C，现将 a 克镁放在盛有 b L（标准状态下）二氧化碳和氧气的混合气体的密闭容器中充分燃烧；（3）若容器中剩余二氧化碳，则残留固体物质_A 一定只有 MgOB 一定有 MgO，可能有 CC 一定有 MgO 和 CD 一定有 C，可能有 MgO（4）若反应容器中有氧气剩余，则容器内剩余固体的质量为_，出现此种状况，容器中原来 b L 混合气体中氧气的体积应满足（用含a 的代数式） _ 。（5）若容器中无气体剩余，残留固体中含有镁，则残留固体m
5、 的取值范围 _；若容器中无气体剩余，残留固体中没有镁剩余，则残留固体m 的取值范围 _。【答案】MgF22225a2(s)Br(l) MgBr (s)+ F (g) H +600kJ/mol B3g b V(O )7a(a32b) m(a44b)5a m 23a1522.422.4312【解析】【分析】(1)离子晶体中离子键越强，离子晶体越稳定；如果反应物能量之和大于生成物能量之和，则是放热反应；化合物的热稳定性与物质的能量大小有关，能量越小越稳定；(2)根据盖斯定律书写；(3)镁在燃烧时先和氧气反应生成氧化镁，当氧气完全反应后，镁再和二氧化碳反应生成氧化镁；(4)若氧气有剩余，则镁只和氧气
6、反应生成氧化镁，根据原子守恒计算；采用极限的方法计算；(5)若容器中无气体剩余，残留固体中含有镁，假设气体全部为氧气或二氧化碳，然后采用极限的方法解答；若容器中无气体剩余，残留固体中没有镁剩余，说明二者完全反应。【详解】(1)相同类型的离子晶体中，离子键越强，则离子间作用力越强，物质含有的能量越低，所以 MgI 2 中 Mg2-MgF2 中Mg2-与 I 间的作用力小于与 F 间的作用力，故正确；根据图象知，反应物的能量大于生成物能量，所以Mg 与 F2 的反应是放热反应，故正确；能量越小的物质越稳定，所以化合物的热稳定性顺序为MgI2 MgBr 2 MgCl2 MgF2，故错误；故选；(2)
7、镁和氟气反应的热化学反应方程式为：Mg(s) F2 (g) MgF2(s) H -1124kJ/mol Mg(s) Br2(l) MgBr2(s) H -524kJ/mol 将方程式 - 得 MgF2222(s) Br (l) MgBr (s)+ F (g) H(-524kJ/mol)-( -1124kJ/mol)+600kJ/mol ，故答案为：MgF (s) Br(l) MgBr(s)+ F (g) H+600kJ/mol；2222(3)镁先和氧气反应生成氧化镁，当氧气完全反应后，镁再和二氧化碳反应生成氧化镁，若容器中剩余二氧化碳，二氧化碳可能参加反应也可能不参加反应，所以残留固体物质一定
8、含有氧化镁，可能含有碳，故选B；ag amol ，若氧气有剩余，则镁只和氧气反应生成氧化镁，(4)镁的物质的量 24g/mol24根据原子守恒得amol 40g/mol5an(Mg) n(MgO)，所以氧化镁的质量g；243氧气有剩余，氧气的最小体积为大于和镁完全反应的体积，而小于气体总体积，2Mg O22MgO ，根据镁和氧气的关系式得当镁和氧气恰好反应时需要气体氧气物质的量a1aa7a24mol mol ，则需要氧气体积mol 22.4L/molL，所以氧气的体积为 b2484815V(O27a，故答案为： 5a27a ；)3g； b V(O )1515(5)若容器中无气体剩余，残留固体中
9、含有镁，说明镁不足量，假设气体全部是氧气，氧气bmol 32g/mol32b完全反应时固体质量增加的质量g，则固体质量为 (a22.422.432b)g；22.4假设气体全部是二氧化碳，根据2Mg CO2 2MgO C 知，固体增加的质量为二氧化碳的质量，所以固体增加的质量b44b(a44bmol 44g/molg，所以固体质量为)g，22.422.422.4则容器内固体质量为 (a 32b) m (a44b)；22.422.45a假设镁和氧气恰好反应，固体的质量为氧化镁的质量g；3假设镁和二氧化碳恰好反应，固体的质量为镁和二氧化碳的质量aag24g/mol 123a5a m 23a ，故答，
10、实际上固体质量介于二者之间，为44g/molg312212案为： (a 32b) m (a44b)；5a m 23a 。22.422.4312【点睛】根据镁和氧气、二氧化碳之间的反应结合极限法来分析解答，明确镁和氧气、二氧化碳混合气体反应的先后顺序是解本题关键。3 A、 B、 C、 X 均为中学化学常见物质，它们之间有如下转化关系( 副产物已略去 ) 。（1） X 是空气中存在的强氧化性无色气体单质，则A 不是_(填序号) 。a Cb Nac Ald S若 C 是红棕色气体，则 A 可能是 _或 _。（2）若 X是一种温室气体，单质A 被誉为国防金属，则反应的化学方程式为_ 。（3）若 X为苛
11、性碱， A 是具有臭鸡蛋性气味的气体，则反应的离子方程式为_ 。【答案】 c N232- 2-2NH2Mg+CO2MgO+C HS+OH =S +H O【解析】【分析】当 X 为氧气时，符合此转化关系的变化有：C（ CH4） CO CO2、 N2（ NH3） NO NO2、 S（ H2S） SO2 SO3、Na Na2O Na2O2 等；当 X 为二氧化碳 、 A 为 Mg 时，则有如下转化关系：MgCCO ；当 X 为 NaOH、 A 为 H2S气体时，有如下转化：-2-。H2S HSS ，据此分析解答【详解】（1） X 是空气中存在的强氧化性无色气体单质，则X 为 O2， a.当 A 为
12、C 时，可发生如下转化： CCOCO2； b.当 A 为 Na 时，可发生如下转化：Na Na2O Na2 O2； c.当 A 为铝时，不能实现上述转化关系；d.当 A 为 S时，可发生如下转化：SSO23 SO；若 C 是红棕色气体，则 C 为 NO23222，转化关系可以是：NH NO NO或 N NO NO ，综上所述，答案为：c； N或 NH ；23（2） X 是一种温室气体，则 X 为二氧化碳；单质A 被誉为国防金属，则A 为金属 Mg ，反应为镁在二氧化碳中燃烧的反应，反应方程式为：2Mg+CO22MgO+C，故答案为2Mg+CO22MgO+C；（3） X为苛性碱，则X为NaOH；
13、 A是具有臭鸡蛋性气味的气体，则A为H2S，所以转化关系为： H22- 2-2- 2-S NaHS NaS，反应的离子方程式为HS+OH =S +H O，故答案为HS+OH =S2+H O。【点睛】本题主要考查了物质间的转化规律，符合题给连续转化关系的物质间的转化有多种情况，一是氧化还原反应类型，如含 C、 N、 S、 Fe 等元素的单质及化合物之间的转化；二是复分解反应类型 ，如碱 正盐 酸式盐、正盐 酸式盐 新盐和铝三角之间的相互转化等。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
14、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 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
15、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。5X、Y、 Z、 W 是常见的几种元素，其相关信息如表：元素相关信息X原子核外有3 个电子层，最外层比次外层少1 个电子Y食盐中添加少量Y 的一种化合物预防Y 元素缺乏ZZ 与钾的一种合金可用于快中子反应堆作热交换剂WW 的一种核素质量数为24，中子数为12（1）元素
16、 X 在海水中含量非常高，海水中含X 元素的主要化合物是 _，工业上制取 X单质的化学方程式为 _。（2）设计实验证明某水溶液中存在Y 单质 _。（3） W 与空气中含量最高的气体反应的产物化学式为_。电解【答案】 NaCl 2NaCl+2H 2 OCl 2 +H 2+2NaOH 取少量待测液于试管中，滴加几滴淀粉溶液，若溶液变蓝，则该溶液中含有I2Mg3N2【解析】【分析】X、 Y、 Z、 W 是常见的几种元素，X 的原子核外有3 个电子层，最外层比次外层少1 个电子，可知最外层电子数为7，X 为 Cl；食盐中添加少量的一种化合物预防Y 元素确实， Y 为I； Z 与钾的一种合金可用于快中子
17、反应堆作热交换剂，Z 为 Na； W 的一种核素质量数为24，中子数为12， W 为 Mg，以此解答。【详解】由上述分析可知，X 为 Cl、 Y 为 I、 Z 为 Na、 W 为 Mg ，（1）元素 X 在海水中含量非常高，海水中含X 元素的主要化合物是NaCl；工业上制取 Cl2电解的化学方程式为：2NaCl+2H2 O Cl 2+H2+2NaOH ，电解故答案为： NaCl； 2NaCl+2H2 O Cl 2+H2+2NaOH ；（ 2）设计实验证明某水溶液中存在I 2 的方法为：取少量待测液于试管中，滴加几滴淀粉溶液，若溶液变蓝，则该溶液中含有I2，故答案为：取少量待测液于试管中，滴加几
18、滴淀粉溶液，若溶液变蓝，则该溶液中含有I 2；（3）空气中含量最高的气体为氮气，则Mg 与氮气反应的产物化学式为Mg3N2，故答案为： Mg 3N2。6将一定质量的Mg 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， 20 200
19、mL 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 mol ，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
20、.0mol/L 。考点：镁、铝的性质7 镁合金已成为飞机制造、化工生产等行业的重要材料研究性学习小组的同学，为测定某含镁 3%-5%的铝镁合金（不含其它元素）中镁的质量分数，设计下列两种不同实验方案进行探究。填写下列空白。（方案一）（ 1）称取 5.4g 铝镁合金粉末样品，溶于V mL 2.0mol/L NaOH 溶液中，使其反应完全，过滤、洗涤、干燥、称量固体。实验中发生反应的化学方程式是_.该步骤中若未洗涤固体，测得镁的质量分数将_（填 “偏高 ”、“偏低 ”或 “无影响 ”）。（方案二）将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应，测定生成气体在通常状况（约520 ， 1.01 10Pa）的体积（1）
21、同学们拟选用下列实验装置完成实验如图1： 你认为最简易的装置其连接顺序是：A 接 _接 _接 _（填接口字母，可不填满） 实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻打开其活塞，一会儿后稀硫酸也不能顺利滴入锥形瓶请你帮助分析原因_ 实验结束时，在读取测量实验中生成氢气的体积时，你认为合理的是_。A待实验装置冷却后再读数B上下移动量筒F，使其中液面与广口瓶中液面相平C上下移动量筒G，使其中液面与广口瓶中液面相平D视线与凹液面的最低点水平读取量筒中水的体积（ 2）仔细分析实验装置后，同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差：稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将瓶内空气排出，使所测氢气体积偏大
22、；实验结束时，连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气体积偏小于是他们设计了图2 所示的实验装置。 装置中导管a 的作用是 _。 怎样检查图2 装置的气密性_。【答案】 2Al 2NaOH 2H2 O=2NaAlO2 3H2偏高EDG 锌与稀硫酸反应放热且生成气体，使锥形瓶中的气体压强变大。ACD 平衡气压，使稀硫酸能顺利滴下；滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差。 检查装置气密性时，先连接好装置，从碱式滴定管加水，若滴定管中的液面和左边干燥管中的液面有稳定的高度差，则装置不漏气。【解析】【分析】方案一：（ 1）铝是两性金属，溶于氢
23、氧化钠生成氢气和偏铝酸钠。镁不与氢氧化钠溶液反应，若未洗涤，镁上会附着有偏铝酸钠，则会使镁的质量偏大；方案二：（ 1） 该方案用排水量气法收集生成的氢气，所以最简易的装置是将生成的氢气通入盛满水的广口瓶中，用排出水的体积计算产生氢气的体积，其中盛水的试剂瓶导管一定要短进长出，利用增大压强原理将水排出； 该过程中有氢气产生，且同时该反应是放热反应，使锥形瓶中的气体压强变大； 该反应放热，所以需要冷却到室温再读数，同时保持广口瓶内的压强与外界大气压相等；（ 2） 导管 a 相当于一个连通器； 根据装置特点可知装置气密性检验方法。【详解】方案一：（ 1）铝溶于氢氧化钠溶于的化学方程式为2Al 2Na
24、OH 2H2O=2NaAlO2 3H2。若未洗涤，镁上会附着有偏铝酸钠，则会使镁的质量偏大，测得镁的质量分数将偏高；方案二：（ 1） 该方案用排水量气法，用排出水的体积计算产生氢气的体积，其中盛水的试剂瓶导管一定要短进长出，量筒中水的体积就是生成氢气的体积，量筒内导管应伸入量筒底部，故连接顺序为：（A）接（ E）（ D）接（ G）； 锥形瓶中的气体压强变大，稀硫酸不能滴下； 该反应放热，所以需要冷却到室温再读数，同时上下移动量筒G，使其中液面与广口瓶中液面相平，保持广口瓶内的压强与外界大气压相等，视线与液体的凹面相平读取量筒中水的体积，这样测得的体积才是该条件下的氢气的体积，答案选ACD；（
25、2） 导管 a 相当于一个连通器，作用是平衡气压，使稀硫酸能顺利滴下；同时滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差。 根据装置特点可知装置气密性检验方法是：检查装置气密性时，先连接好装置，从碱式滴定管加水，若滴定管中的液面和左边干燥管中的液面有稳定的高度差，则装置不漏气。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
26、+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 1.00mol/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：NaOH溶液、_和盐酸。C点（此时沉淀恰好完全溶解）HCl 溶液的体积为 _mL。-+【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
27、低，加热后会熔化，但铝在氧气中燃烧生成氧化铝，因为氧化铝的熔点高，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；
28、正确答案： Mg(OH)2。写出 A 点至 B 点发生反应为偏铝酸根离子与适量盐酸反应生成氢氧化铝沉淀，离子方程式： AlO 2- +H+H2O= Al(OH) 3；正确答案： AlO2- +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
29、，物质的量为0.02 mol ，AB 过程为-+30-10 ） 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镁合金是重要的民用和航空材料，镁作为一种强还原剂，还用于钛、镀和铀的生产，氯酸镁 Mg(ClO3)2常用作催熟剂、除草剂等。（ 1）氧化镁的电子式为 _。（ 2）写出镁与 TiCl4 在高温条件下制取钛的化学方程式_。（ 3）从海水中提取金属镁用到的主要化学药品有_。（ 4）某研究小组同学在实验室用卣块制备少量Mg(ClO3)26H2O，其流程如下：已知： I 卤块主要成分为 Mg Cl2242等杂质。 可选用的试剂：2 26H O，含有 MgSO、FeClH O ,稀硫酸、 KMnO4 溶液、 MgCl2 溶液、 MgO。 加入 BaCl2 溶液的目的是_。 步骤 X 中需将 Fe2 转化为 Fe3 ，
