备战高考化学提高题专题复习镁及其化合物练习题附答案解析.docx
《备战高考化学提高题专题复习镁及其化合物练习题附答案解析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《备战高考化学提高题专题复习镁及其化合物练习题附答案解析.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
备战高考化学提高题专题复习镁及其化合物练习题附答案解析
备战高考化学提高题专题复习镁及其化合物练习题附答案解析
一、镁及其化合物
1．已知A为单质，B、C、D、E为化合物，它们之间存在如下转化关系：
（1）若A为非金属单质，B为镁条在空气中燃烧的产物之一，其与水反应可生成气体C，D为无色气体，在空气中可变成红棕色，C与HCl气体反应生成E时产生大量白烟，则B的化学式为，由C转化为D的化学方程式为，上述反应中属于氧化还原反应的有。
（2）若A为生活中常见的金属单质，B为A与盐酸反应的产物，C可通过单质间的化合反应制得，加热蒸干并灼烧C的溶液可得到红棕色的D，将C滴入沸水中可得E的胶体，则由B转化为C的离子方程式为，加热蒸干并灼烧C的溶液可得D的原因是。
【答案】
（1）Mg3N24NH3+5O2
4NO+6H2O①②③⑤
（2）2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
FeCl3水解吸热，且水解产物HCl易挥发，从而彻底水解生成Fe（OH）3，灼烧时分解生成Fe2O3。
【解析】
试题分析：
（1）镁条在空气中燃烧的主要产物有氧化镁和氮化镁，因B可与水反应生成气体C，所以A为N2，B为Mg3N2，C为NH3，D在空气中由无色变红棕色，故D为NO，NH3与HCl气体反应生成NH4Cl时产生大量白烟，所以E为NH4Cl。
根据反应过程中是否存在元素化合价变化，可判断出氧化还原反应有①②③⑤。
（2）由C可通过单质间的化合反应制得，加热蒸干并灼烧C的溶液可得到红棕色的D，且B为A与盐酸反应的产物，可判断A为Fe，B为FeCl2，C为FeCl3，D为Fe2O3，E为Fe（OH）3。
考点：
元素化合物
2．A、B、C、D、E、X都是短周期元素组成的常见无机物
根据上框图关系,完成下列问题:
（1）A可作漂白剂，X是含有某种阳离子（此阳离子具有净水作用）的溶液，且M（A）=M（D），则A与H2O反应的化学方程式为___________，C转化成D的离子方程式为___________
（2）A的某种合金可作原子反应堆的导热剂，X是非极性分子的化合物，则A与H2O反应的离子方程式为________________，C转化成D的化学方程式为______________
（3）A是单质，X是Na2CO3溶液，E可用消毒剂，则A与H2O反应的离子方程式为_______________，
（4）A是单质，X是单质（它的同素异形体是原子晶体），则E与SiO2反应的化学方程式为________________
（5）A是化合物，X是O2，C转化成D还需要催化剂，E具有两性，则A与H2O反应的化学方程式为_____________
（6）A是化合物（Mr（A）=100），X是O2，B转化成C还需要催化剂，E是中强碱，则A
与H2O反应的化学方程式为___________
【答案】2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑3AlO2－+Al3++6H2O=4Al（OH）3↓2Na+2H2O=2Na++2OH－+H2↑Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3Cl2+H2O=H＋+Cl－+HClSiO2+4HF=SiF4↑+2H2OAl2S3+6H2O=2Al（OH）3+3H2S↑Mg3N2+6H2O=3Mg（OH）2+2NH3↑
【解析】
【分析】
A和水反应生成两种物质，B和X反应生成C，C再与X反应生成D，可推测可能是连续两次氧化，或者与量有关的反应。
【详解】
（1）A可以做漂白剂，在短周期中有Na2O2、NaClO，SO2等，但是能够与水反应生成两种物质的有Na2O2，X含有的某种阳离子具有净水作用，在短周期中为Al3＋。
则整个过程为Na2O2与水反应生成NaOH和O2，NaOH与含有Al3＋的盐的反应，生成NaAlO2，AlO2－和Al3＋反应生成Al（OH）3。
氢氧化铝和过氧化钠的相对式量相同。
则Na2O2与水的方程式为2Na2O2＋2H2O=4NaOH+O2↑；AlO2－与Al3＋转化为Al（OH）3的反应为双水解的反应，离子方程式为3AlO2－+Al3＋+6H2O=4Al（OH）3↓；
（2）Na－K合金常做原子反应堆的导热剂，A属于短周期元素构成的物质，A为Na，B为NaOH，E为H2。
B为非极性气体，但是可以与NaOH反应，X为CO2，少量的CO2生成Na2CO3，CO2过量生成NaHCO3，则Na与水反应的离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH－＋H2↑；Na2CO3转化为NaHCO3的反应方程式为Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3；
（3）A是单质，E可用作消毒剂，在短周期中有NaClO。
则A为Cl2，B为HCl，HCl与Na2CO3生成CO2，CO2与Na2CO3反应生成NaHCO3。
则Cl2与水的反应的离子方程式为Cl2+H2O=H＋+Cl－+HCl；
（4）X是单质（它的同素异形体是原子晶体），X可以是C或者Si，但是高中阶段没有学过一种物质可以与Si连续反应两次，所以X是C，C与O2反应生成CO2，CO2与C反应生成CO。
B为O2，一种单质与H2O反应得到O2，则A为F2，E为HF，其与SiO2反应的方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O；
（5）E具有两性，E可能为Al（OH）3或者Al2O3。
X是O2，C转化成D还需要催化剂，连续两次氧化，需要用到催化剂，在短周期中可能是SO2与O2，或者是NH3与O2，但是C若为NH3，无法得知物质B。
C为SO2，B为H2S，A与水反应生成H2S和Al（OH）3，为Al2S3的水解反应，方程式为Al2S3+6H2O=2Al（OH）3+3H2S↑；
（6）短周期中的中强碱，为Mg（OH）2，B转化为C需要催化剂，则B为NH3，A为水反应得到Mg（OH）2和NH3，A为Mg3N2，化学方程式为Mg3N2+6H2O=3Mg（OH）2+2NH3↑。
3．X、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
Z
Z与钾的一种合金可用于快中子反应堆作热交换剂
W
W的一种核素质量数为24，中子数为12
（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_____。
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）Z的元素符号为_____，其原子结构示意图为_____。
（4）W与空气中含量最高的气体反应的产物化学式为_____。
【答案】NaCl2NaCl+2H2O
Cl2↑+H2↑+2NaOH取该溶液少许于试管中，滴加几滴淀粉溶液，若溶液变蓝，则有I2Na
Mg3N2
【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Y的一种化合物预防Y元素缺乏，Y为I；Z与钾的一种合金可用于快中子反应堆作热交换剂，Z为Na；W的一种核素质量数为24，中子数为12，W的质子数为12，W为Mg，以此来解答。
【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X单质的化学方程式为2NaCl+2H2O
Cl2↑+H2↑+2NaOH。
（2）设计实验证明某水溶液中存在Y单质的方法为取该溶液少许于试管中，滴加几滴淀粉溶液，若溶液变蓝，则有I2；
（3）Z的元素符号为Na，其原子结构示意图为
；
（4）空气中含量最高的气体为氮气，则W与空气中含量最高的气体反应的产物化学式为Mg3N2。
4．X、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①~⑤步反应的离子方程式：
①____________________________；②__________________________；
③__________________________；④_________________________；
⑤___________________________。
【答案】MgSO4Mg（OH）2MgCl2BaCl2AgNO3Ba2++2H+=BaSO4↓Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓Mg（OH）2+2H+=Mg2++2H2OAg++Cl-=AgCl↓Ba2++2H+=BaSO4↓
【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）反应的离子方程式为：
①Ba2++SO═BaSO4↓；反应②的离子方程式为：
Mg2++2OH-═Mg（OH）2↓；反应③的离子方程式为：
Mg（OH）2+2H+═Mg2++2H2O；反应 发离子方程式为：
④Ag++Cl-═AgCl↓；反应⑤发离子方程式为：
Ba2++SO═BaSO4↓。
5．X、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
Z
Z与钾的一种合金可用于快中子反应堆作热交换剂
W
W的一种核素质量数为24，中子数为12
（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_____，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_____。
【答案】NaCl
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的化学方程式为：
，
故答案为：
NaCl；
；
（2）设计实验证明某水溶液中存在I2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，滴加几滴淀粉溶液，若溶液变蓝，则该溶液中含有I2；
（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：
Mg3N2。
6．为探究某抗酸药X的组成，进行如下实验：
查阅资料：
①抗酸药X的组成通式可表示为：
MgmAln（OH）p（CO3）q（m、n、p、q为≥0的整数）。
②Al（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pH>12溶解为AlO2－。
③Mg2+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Ⅰ所得的溶液中滴加氨水，调节pH至5~6，过滤
生成白色沉淀B
III
向沉淀B中加过量NaOH溶液
沉淀全部溶解
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）Ⅰ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】CO2Al3++3NH3·H2O===Al（OH）3↓+3NH4+Al（OH）3+OH－===AlO2－+2H2OMg（OH）2Mg3Al2（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。
【详解】
（1）抗酸药X的通式中有CO32－、实验I中加入稀盐酸，可知能使澄清石灰水变浑浊的气体A只能是CO2。
（2）实验I的溶液中溶质有MgCl2、AlCl3、HCl。
据资料②③可知，用氨水调节pH至5~6，Mg2+不沉淀、Al3+完全沉淀。
则实验II中生成B的离子方程式Al3++3NH3·H2O＝Al（OH）3↓+3NH4+。
（3）实验III中Al（OH）3溶解于NaOH溶液，离子方程式是Al（OH）3+OH－＝AlO2－+2H2O。
（4）实验II的滤液中溶有MgCl2、NH4Cl。
滴加NaOH溶液调节pH至12时，Mg2+完全沉淀，则C为Mg（OH）2。
（5）n（A）∶n（B）∶n（C）=1∶2∶3，即CO32－、Al3+、Mg2+的物质的量之比为1∶2∶3。
设CO32－、Al3+、Mg2+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Mg3Al2（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。
7．较活泼金属与硝酸反应，产物复杂。
如一定浓度的硝酸与镁反应，可同时得到NO、NO2、N2三种气体。
某同学欲用下列仪器组装装置来直接验证有NO、NO2生成并制取氮化镁。
（假设实验中每步转化均是完全的）
已知：
①NO2沸点是21.1℃、熔点是-11℃；NO的沸点是-151℃、熔点是-164℃；②氮化镁遇水会发生水解。
回答下列问题：
（1）为达到上述实验目的，所选用的仪器的正确连接方式是（_____）（填序号）。
a.A→D→C→F→B→F→Eb.A→C→D→F→B→F→E
c.A→F→C→D→F→B→Ed.A→F→D→C→F→B→E
（2）确定还原产物中有NO2的现象是______________________________，实验中两次使用装置F，第二次使用装置F的作用是____________________________________。
（3）实验前需先打开开关K，向装置内通CO2气体，其目的是____________，当_______________时停止通入CO2。
（4）实验过程中，发现在D中产生预期现象的同时，C中溶液颜色慢慢褪去，试写出C中反应的离子方程式____________________________________________________。
（5）在A中反应开始时，某同学马上点燃B处的酒精灯，实验结束后通过测定发现B处的产品纯度不高，原因是______________________________________（用化学方程式回答）。
（6）验证B处有氮化镁生成的方法是_______________。
【答案】aD中有红棕色液体生成防止E中水蒸气进入B中，造成产物不纯排除装置内空气，防止干扰实验E中产生白色沉淀5NO+3MnO4-+4H+=3Mn2++5NO3-+2H2OCO2+2Mg
2MgO+C取B中固体少量于试管中，向其中加入少量水，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则B中有氮化镁生成
【解析】
试题分析：
本题考查Mg与HNO3反应产物的探究以及Mg3N2的制备，涉及装置的连接、物质的检验、方程式的书写。
（1）根据题意“一定浓度的硝酸与Mg反应可同时得到NO、NO2、N2”，若有NO2生成则气体呈红棕色，根据已知①NO2、NO的熔沸点，在装置D中可将NO2冷凝为液态，可观察到装置D中有红棕色液体生成；利用NO具有还原性，用装置C中酸性KMnO4溶液验证NO；根据已知②Mg3N2遇水会发生水解，与Mg反应的N2必须是干燥的，气体在进入装置B之前必须用浓硫酸干燥N2，且要防止H2O（g）进入制备Mg3N2的装置；装置的连接顺序为：
A→D→C→F→B→F→E，答案选a。
（2）根据上述分析，确定还原产物中有NO2的现象是：
装置D中有红棕色液体生成。
Mg3N2遇水会发生水解，实验中两次使用装置F，第一次使用装置F的作用是：
干燥N2；第二次使用装置F的作用是：
防止E中H2O（g）进入B中，使Mg3N2不纯。
（3）由于NO能与O2反应生成NO2，会影响NO2、NO的验证，实验开始前要排出装置中空气，所以实验前先打开开关K，向装置内通CO2气体，其目的是：
排除装置内空气，防止干扰实验；当观察到装置E的Ba（OH）2溶液中产生白色沉淀时，表明装置中空气已经排尽，停止通入CO2。
（4）装置D中观察到有红棕色液体出现，装置C中溶液颜色慢慢褪去，说明酸性KMnO4溶液将NO氧化成NO3-，同时MnO4-被还原成Mn2+，反应可写成NO+MnO4-→NO3-+Mn2+，N元素的化合价由+2价升至+5价，Mn元素的化合价由+7价降至+2价，根据得失电子守恒配平为5NO+3MnO4-→5NO3-+3Mn2+，结合原子守恒、电荷守恒，写出离子方程式为5NO+3MnO4-+4H+=5NO3-+3Mn2++2H2O。
（5）在A中反应开始时，马上点燃B处的酒精灯，Mg与CO2发生置换反应生成MgO和C，导致实验结束后B处制得的Mg3N2纯度不高，Mg与CO2反应的化学方程式为2Mg+CO2
2MgO+C。
（6）Mg3N2遇水发生水解生成Mg（OH）2和NH3，检验有Mg3N2生成只要检验B处固体中加水产生NH3即可，验证B处有Mg3N2生成的方法是：
取B中固体少量于试管中，向其中加入少量水，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则B中有氮化镁生成。
点睛：
本题的难点是实验装置的连接和氧化还原反应方程式的书写，理解实验的原理和各物质性质的差异是解答本题的关键。
氧化还原反应方程式的书写，先根据实验现象分析氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物，再根据得失电子守恒配平，最后用原子守恒、电荷守恒写出完整的方程式。
8．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＋B→A＋水
（2）A＋C→乙＋D（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）
A________、B_________、C_________、D_________、甲________、乙_________
【答案】Mg（NO3）2HNO3NaOHNaNO3MgOMg（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。
9．实验室探究金属Mg在NOx中的燃烧产物。
回答下列问题：
（1）推测金属Mg在NOx中的燃烧产物为MgO、N2和Mg3N2，则反应的化学方程式为__________________________________________________________。
（2）设计下列装置完成反应且验证产物中有N2（夹持装置已略去，部分装置可重复使用）。
①选择上图中的装置，按气流方向将其连接，用接口字母表示的顺序为______________。
安装仪器后，首先检查装置的气密性，然后进行的操作是__________________。
②装置A中仪器名称为_______________________________________，反应的化学方程式为_____________________________________________。
③验证产物中有N2生成的现象为_______________________________________________。
（3）检验Mg与NOx反应产物中是否存在Mg3N2的操作、现象和结论为________________________________________________________________________________________________
（4）Mg与NOx反应的产物MgO能溶于NH4Cl溶液且放出NH3，推测其可能的原因。
甲同学认为NH4Cl溶液存在水解平衡NH4++H2O
NH3·H2O+H+，因MgO+2H+=Mg2++H2O导致c（H+）减小，水解平衡右移导致NH3·H2O浓度增大，分解生成NH3。
乙同学认为发生MgO+2NH4+=Mg2++H2O+2NH3↑而溶解。
请设计实验探究乙同学的推测是否合理________________________________________。
【答案】2xMg+2NOx
2xMgO+N23Mg+N2
Mg3N2abcdebcghf打开分液漏斗活塞，待红棕色气体充满整个装置后（或把装置中的空气排除后），点燃酒精灯分液漏斗、平底烧瓶Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O装置D中气体体积增大，水从广口瓶流入烧杯中取装置C中少量固体产物加入水中，若产生具有无色刺激性气味（或能使湿润的红色石蕊试纸变蓝）的气体，则证明产物存在Mg3N2，否则不存在。
向MgO固体中加入过量CH3COONH4溶液，若固体溶解且放出NH3，则证明乙同学推出合理，否则乙同学推测不合理。
【解析】
（1）金属Mg在NOx中的燃烧产物为MgO、N2，Mg在氮气中燃烧生成Mg3N2，则发生反应的化学方程式为2xMg+2NOx
2xMgO+N2、3Mg+N2
Mg3N2；
（2）①装置A中Cu与浓硝酸反应生成的气体NO2，用装置B干燥剂干燥，通入硬质玻璃管C与镁粉发生反应，然后再干燥气体，用E装置除去多余的NO2，装置D排水法收集N2，则根据气流方向连接装置，其接口字母表示的顺序为abcdebcghf；安装
升级会员 