1、2020-2021 高考化学专题复习镁及其化合物的推断题综合题及答案解析一、镁及其化合物1 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
2、 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 O， a.当 A 为 C 时，可发生如下转2化： CCOCO2222； b.当 A 为 Na 时，可发生如下转化：Na Na O Na O ； c.当 A 为铝时，不能实现上述转化关系；d.当 A
3、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； A 是具有臭鸡蛋性气味的气体，则A 为 H S，所以转化2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
4、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。2有 A、 B、 C、D、 E 五种短周期元素，它们的原子序数依次增大A 的原子核无中子，能与 B、C 分别形成10 电子的化合物； B、 C 的质子数之和与E 的质子数相等， B、 C 的族序数为奇数； D、 E 位于同一周期， D 的阳离子所带的正电荷数等于该阳离子的电子层数试回答下列问题：（1） C 与
5、D 形成的化合物的电子式(2）写出 D 的单质与 CO2反应的化学方程式（3） “嫦娥一号 ”发射所用的液体燃料是上述（填元素名称）元素的单质(4)工业上，使元素E 的低价氧化物转化为其最高价氧化物的设备名称为(5)在一定的条件下，A 、B 混合物经过一段时间的反应后，B 的浓度减小了0. 3 mol/L. 此222时间内 A2 表示的化学反应速率为0. 45 mol/ （ Ls）则此段反应时间为s【答案】（ 1）(2) 2Mg+CO22MgO+C (3)氢 (4）接触室(5) 2【解析】【分析】有 A、 B、 C、 D、 E 五种短周期元素 , 它们的原子序数依次增大 ,A 的原子核无中子
6、, 则 A 为 H, 能与 B、 C分别形成 10 电子的化合物 ,B 、C 的族序数为奇数 , 则 B 为 N,C 为 F,B、 C 的质子数之和与 E 的质子数相等 , 则 E 为 S,D、E 位于同一周期 ,D 的阳离子所带的正电荷数等于该阳离子的电子层数, 则 D 为 Mg,据此答题。【详解】有 A、 B、 C、 D、 E 五种短周期元素，它们的原子序数依次增大，A 的原子核无中子，则A为 H，能与 B、 C 分别形成10 电子的化合物，B、C 的族序数为奇数，则B、 C 的质子数之和与E 的质子数相等，则E 为 S， D、 E 位于同一周期，B 为 N， C 为 F，D 的阳离子所带
7、的正电荷数等于该阳离子的电子层数，则D为Mg，（1） C 与 D 形成的化合物为MgF2，其电子式为；因此，本题正确答案是：；（2） Mg与 CO2 反应的化学方程式为2Mg+CO2MgO+C；因此，本题正确答案是：2Mg+CO2MgO+C；（ 3）“嫦娥一号”发射所用的液体燃料是氢元素的单质，因此，本题正确答案是：氢；（ 4）工业上，使二氧化硫转化为三氧化硫的设备名称为接触室；因此，本题正确答案是：接触室；（ 5）在一定的条件下， H2、 N2 混合物经过一段时间的反应后， N2 的浓度减小了0.3mol/L 此时间内H2 表示的化学反应速率为0.45mol/ （L?s），则用N2 表示的化
8、学反应速率为 0.15mol/ （L?s），根据t= ?c/v 可以知道，此段反应时间为0.3/0.15=2s；因此，本题正确答案是：2。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：_；试写出 E 与 F 的反应方程式：_ 。【答案】 CO2SO3 C+2H2SO4(浓 )2SO2 +CO2 +2HO 2Mg+CO22MgO+C【解析】【分析】常
9、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 H2SO4， B 为 C，C 为 H2O， D 为 SO2， E 为 CO2 ，F 是 Mg ， G 为MgO， H 为 S
10、O3。(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 +2HO； 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转化关系，注意镁可以在二氧化碳气体中燃烧。4A、 B、 C、 D 分别是 HCl、FeCl3、MgCl2、 AlCl3 溶液中的一种，某实验小组用另一种溶液X 与它们进行了如图所示的实
11、验，试推断A、B、 C、 D、X 分别为：A： _B： _C： _D： _X： _【答案】 HClMgCl2FeCl3AlCl3NaOH【解析】【分析】Mg(OH)2、Al(OH)3、 Fe(OH)3 都不溶于水， Mg(OH) 2、 Fe(OH)3 都是弱碱，只溶于强酸溶液。 Al(OH)3 是两性氢氧化物，能溶于强酸、强碱溶液中。【详解】X+过量 C红褐色沉淀 Fe(OH)3 ，则 C 为 FeCl3， X 含 OH-，可为 NaOH 等； X+过量 A 无现象，则 A 为 HCl；X+过量 B 白色沉淀 溶于 A（ HCl）、不溶于 X（ OH-），则白色沉淀为Mg(OH)2，B 为 M
12、gCl2； X+过量 D白色沉淀 溶于 A（ HCl）、溶于 X（ OH-） ，则白色沉淀为 Al(OH)3， D 为 AlCl3。5 将一定质量的镁铝粉末混合物投入一定浓度的200 mL 盐酸中 ,使合金全部溶解,向所得溶-1液中滴加 5.0 mol L 的 NaOH 溶液至过量 ,生成沉淀的质量与加入 NaOH 溶液的体积的关系如图所示。(1)原合金中铝的物质的量分数为_ 。(2)盐酸中 HCl 的物质的量浓度为_ 。【答案】 36%4mol/L【解析】【分析】由图可知，加入20m 氢氧化钠溶液开始产生沉淀，说明所得溶液中含有盐酸；再加入氢氧化钠溶液，镁离子和铝离子完全反应生成19.4g
13、沉淀，当加入180ml 氢氧化钠溶液时，氢氧化铝与氢氧化钠溶液完全反应，得到11.6g氢氧化镁沉淀。【详解】（1）由图可知，氢氧化镁的质量为11.6g，氢氧化铝的质量为（19.4 11.6） g=7.8g，由原11.6 g子个数守恒可知，合金中镁的质量为58g / mol 24g/mol=4.8g ，铝的质量为7.8 g2.7 g78g / mol 27g/mol=2.7g ，则铝的物质的量分数为4.8 g 2.7 g 100%=36%，故答案为： 36%；（2）由图可知，当加入180ml 氢氧化钠溶液时，氢氧化铝与氢氧化钠溶液完全反应，得到氯化钠和偏铝酸钠的混合溶液，由铝原子个数守恒可知n（
14、 AlO2-） =n（ Al3+） =0.1mol，+-1由电荷守恒可得 n（ Na ） =n（ Cl ） +n（AlO2 ）， n（ Cl） =5.0 mol L0.18L0.1mol=0.8mol ，则 200 mL 盐酸的浓度为0.8 mol，故答案为： 4mol/L 。0.2 L =4mol/L6 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+ + OH- = H2
15、O Al(OH)3+ NaOH= NaAlO2+2H2O 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+-2+OH =H O；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) ，溶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3酸钠与水，则BC 段的化学方程式为 Al(OH)322+ NaOH= NaAlO +2H O；由图可知
16、，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)3 =（ 0.06-0.05 ） L 1mol/L=0.01mol， 3 0.01mol+2nMg(OH)=0.04mol, 解得 nMg(OH) 2=0.005mol
17、，由原子守恒 n（ Mg） =nMg(OH) 2=0.005mol ， m（ Al）-1-1=0.01mol 27g?mol=0.27g， m（ Mg） =0.005mol 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/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 0.5m
18、ol/L 。7 为探究某抗酸药X 的组成，进行如下实验：查阅资料：抗酸药 X 的组成通式可表示为：Mgm Aln(OH)p(CO3)q（ m、n、 p、 q 为 0 的整数）。 Al(OH) 3 是一种两性氢氧化物，与酸、碱均可反应生成盐和水。Al3+在 pH=5.0 时沉淀为Al(OH)3，在 pH12 溶解为 AlO2。 Mg 2+在 pH=8.8 时开始沉淀， pH=11.4 时沉淀完全。实验过程：步骤实验操作实验现象I向 X 的粉末中加入过量盐酸产生气体 A，得到无色溶液II向所得的溶液中滴加氨水，调节pH 至 56，过滤生成白色沉淀 BIII向沉淀 B 中加过量 NaOH 溶液沉淀全
19、部溶解IV向 II 得到的滤液中滴加 NaOH 溶液，调节 pH 至 12生成白色沉淀 C（1） 中气体A 可使澄清石灰水变浑浊，A 的化学式是 _。（2） II 中生成 B 反应的离子方程式是_。（3） III 中 B 溶解反应的离子方程式是_。（ 4）沉淀 C 的化学式是 _。（ 5）若上述 n(A) n(B) n(C)=1 2 3，则 X 的化学式是 _ 。【答案】 CO23+3 234+3222Al +3NHH O=Al (OH) +3NHAl (OH) +OH=AlO+2H OMg(OH)Mg3Al2 (OH)10CO3【解析】【分析】利用信息、根据实验现象，进行分析推理回答问题。【
20、详解】(1)抗酸药 X 的通式中有2、实验 I 中加入稀盐酸，可知能使澄清石灰水变浑浊的气体ACO3只能是 CO2。(2)实验 I 的溶液中溶质有MgCl2、 AlCl3、 HCl。据资料 可知，用氨水调节pH 至56， Mg2+不沉淀、 Al3+完全沉淀。则实验 II 中生成 B 的离子方程式Al3+32+3NHH O Al34+。(OH) +3NH332+2H2O。(3)实验 III 中 Al (OH)溶解于 NaOH 溶液，离子方程式是 Al(OH) +OH AlO(4)实验 II 的滤液中溶有MgCl2、 NH4Cl。 滴加 NaOH 溶液调节 pH 至 12时， Mg 2+完全沉淀，
21、则 C 为 Mg(OH)2。(5)n(A) n(B) n(C)=1 23，即 CO32 、 Al3+、 Mg2+的物质的量之比为 1 2 3。设 CO32 、 Al3+、 Mg 2+物质的量分别为 1mol、 2mol 、3mol ，据电荷守恒 OH-为 10mol 。该抗酸药 X的化学式为Mg 3Al2(OH)10CO3。【点睛】根据实验现象分析推理过程中，要充分利用题目所给信息。任何化合物或电解质溶液都符合电荷守恒规则，这是解题的隐含条件。8 某学习小组设计如下实验制备Mg 3N2 进行定性的分析。回答下列问题：（制备） （装置如图所示）（1） A 装置用于制备NH3，试分析氢氧化钠的作用
22、：_（2）仪器 b 为多孔球泡，其作用是_；浓溴水中反应的化学方程式为_（ 3） E 装置中发生反应的化学方粗式为_（ 4）整套装置存在着明显缺陷，你的改进措施是_（定性分析）步骤一：取少量氮化镁样品于洁净的试管中，加足量蒸馏水，试管底部有沉淀生成试管口有刺激性气味的气体生成，写出氮化镁与水反应的化学方程式_步骤二，弃去上层清液，加入稀盐酸，观察到沉淀全部溶解且冒气泡。该步骤中产生气泡的化学方程式为_【答案】氢氧化钠溶于水放热，促进氨水的分解；同时使溶液中c(OH-)增大，使NH3+H2ONH3H2O 的平衡逆向移动，有利于氨气的逸出增大氨气与溴水的接触面积，提高吸收效率 3Br2+8NH3=
23、6NH4Br+N2 或 3Br2+2NH3=6HBr+N23Mg+N 2=Mg3N2 在 E 装置后添加一个装有碱石灰的干操管 Mg 3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3Mg+2HCl=MgCl2+H2 【解析】【制备】NH3+H2O(1)因氢氧化钠溶于水放热，促进氨水的分解；同时使溶液中NH3H2O 的平衡逆向移动，有利于氨气的逸出，则利用c(OH-)增大，使NaOH 固体中滴加浓氨水可制备NH3；(2)多孔球泡，可增大氨气与溴水的接触面积，提高吸收效率； Br2 能氧化浓氨水通入浓溴水中发生反应的化学方程式为3Br2+8NH3=6NH4Br+N2 或NH3 生成N2，则3Br2+2
24、NH3=6HBr+N2；(3)Mg在N2 中燃烧生成Mg 3N2，发生反应的化学方式为3Mg+N 2=Mg3N2；(4)因 Mg 3N2 易水解，则需要在 E 装置后添加一个装有碱石灰的干操管，防止空气中的水蒸气进入 E 中；【定性分析】步骤一，氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨气，根据原子守恒，发生反应的化学方程式为Mg3N2+6H2O3Mg(OH) 2 +2NH3；步骤二，弃去上清液，加入盐酸，若观察到有气泡产生，则证明产物中含有未反应的镁，反应的方程式：Mg+2HCl MgCl2+H2。9Mg 能在 NO2 中燃烧，产物为 Mg3N2、 MgO 和 N2。某科学小组通过实验验证反应产物并探究
25、产物的比例关系。资料信息：限用如下装置实验（夹持装置省略，部分仪器可重复使用）（1）装置连接的顺序为（填字母序号）；（2）连接好仪器，装入药品前检验装置气密性的方法是_；（3）装置 A 中盛装的干燥剂是；装置 F 的作用 _；（4）验证产物中存在Mg 3N2 的具体实验操作为确定产物中有 N。生成的实验现象为；（5）已知装置E 中初始加入Mg 粉质量为 13 2 g，在足量的NO2 中充分燃烧，实验结束后，硬质玻璃管冷却至室温、称量，测得硬质玻璃管中剩余固体的质量为21 0 g，产生N2 的体积为1120 mL（标准状况）。写出玻璃管中发生反应的化学方程式：_。【答案】（1） BAEAFC(D
26、)（ 2 分）；（2）关闭分液漏斗活塞，将导气管末端插入水中，对锥形瓶微热，若到期管口有气泡冒出，停止加热，导气管中进入一段水柱，表示气密性良好（ 2 分）；（3）无水氯化钙或五氧化二磷等（1 分）除去二氧化氮（2 分）（ 4）取少量反应后的固体产物，加入到水中产生有刺激性气味的气体，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变成蓝色（2 分）；装置C 中收集到大量气体（2 分）；（5） 11Mg+4NO2=Mg3 N2+8MgO+N2（ 2 分）【解析】【分析】【详解】（1）铜与浓硝酸反应产生的气体为二氧化氮，用干燥剂干燥，通入硬质玻璃管与镁粉反应，用 F 装置除去多余的二氧化氮，装置C、 D 排水法收集
27、氮气，故装置的链接顺序为BAEAFC(D)；（ 2）连接好仪器，装药品前装置的气密性检验方法是关闭分液漏斗活塞，将导气管末端插入水中，对锥形瓶微热，若到期管口有气泡冒出，停止加热，导气管中进入一段水柱，表示气密性良好；（3）二氧化氮不能使用碱性干燥剂来干燥，U 形管装的是固体干燥剂，故盛放的干燥剂可以是无水氯化钙或五氧化二磷等；（4）取少量反应后的固体产物，加入到水中产生有刺激性气味的气体，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变成蓝色，确定产物中有氮气生成的实验现象为装置C 中收集到大量气体；（5）设生成二氮化三镁的物质的量为x 摩尔，氧化镁的物质的量为y 摩尔，可得3x+y=0 55mol ， 10
28、0x+40y=210g，解 x=0 05 y=0 4，氮气的物质的量为0 05 摩尔，即可得方程式为：11Mg+4NO2=Mg3N2+ 8MgO+N2。10 将镁、铝的混合物共0.2mol ，溶于 200mL 4molL1 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1_mol所示当 V =160mL时，则金属粉末中 n(Al)=（ 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
29、溶液的体积 V(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=0.32mol1，200mL 4molL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 ： 2
30、x+3 y=0.8-0.32 ，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 V1=160mL 时，则金属粉末中n(Al)= 0.08mol ；正确答案 ： 0.08。（2） 0 V1 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，滴入的氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水，离子方程式为：H+OH-=H2O；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
31、(Na+)=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：3-2-23-2-2O。Al(OH) +OH =AlO +2H O；正确答案 ：Al(OH) +OH =AlO +2H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；12V V 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，为氢氧化铝溶于强碱过程，最后剩余的为不溶于强碱的氢氧化镁沉淀。
