高考化学 镁及其化合物 推断题综合题及答案解析Word文档格式.docx

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（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】acMgSiO3+2HCl+（n-l）H2O=MgCl2+SiO2·

nH2O4.7<

pH<

7.1Mn2++H2O2+2OH-=MnO（OH）2↓+H2OMg（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：

MgSiO3与盐酸反应生成SiO2·

nH2O，还有产物MgCl2、H2O方程式为MgSiO3+2HCl+（n-l）H2O=MgCl2+SiO2·

nH2O

（3）加入双氧水后，Fe2+转化为Fe3+，要使Fe3+、Al3+完全沉淀，pH必须大于或等于4.7，Mn2+不沉淀，pH小于或等于7.1，所以答案为4.7<

7.1

（4）Mn2+在碱性下被H2O2氧化生成MnO（OH）2，H2O2被还原为H2O，离子方程式为Mn2++H2O2+2OH-=MnO（OH）2↓+H2O。

MnO（OH）2沉淀完全时pH已达9.8，该条件下，Mg2+已经沉淀，故还有Mg（OH）2沉淀生成，故过滤3所得滤渣中含有MnO（OH）2和Mg（OH）2。

（5）温度过高，氨水挥发加剧，溶液中氨水浓度减小，导致Mg（OH）2产率降低。

点睛：

解答化学工艺流程题目，可按以下步骤进行：

①粗读试题，尽量弄懂流程图。

对照原料和产品，明确核心反应和除杂任务。

②明确流程图中箭头方向和代表的含义。

流程图中箭头进入的是反应物（投料），箭头出去的是生成物（产物、副产物），返回的箭头一般是“循环利用”的物质。

③图中一般会出现陌生知识，要读懂流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用。

④带着问题去精心研究某一步或某一个物质。

⑤注意化学语言的规范性。

2．下图中A-J分别代表相关反应中的一种物质，已知A分解得到等物质的量的B、C、D，已知B、D为常温下气态化合物，C为常温下液态化合物，图中有部分生成物未标出。

请填写以下空白：

（1）A的化学式_____________B的电子式_______________。

（2）写出下列反应的化学方程式：

D＋G→H_____________________________。

B+镁→E+F______________________________。

（3）写出A+NaOH→D的离子方程式_________________________________。

【答案】

（1）NH4HCO3

（2）4NH3+5O2

4NO+6H2OCO2+2Mg="

=="

2MgO+C

（3）NH4++HCO3-+2OH-=NH3+CO32-+2H2O

【分析】

已知A与碱反应生成气体化合物，则A含有铵根离子；

A加热分解生成等物质的量的2种气体和1种液体，液体与过氧化钠反应则为水，可确定A为碳酸氢铵，D为氨气，C为水，B为二氧化碳；

二氧化碳与镁反应生成氧化镁和碳；

【详解】

（1）分析可知，A为碳酸氢铵，化学式为：

NH4HCO3；

B为二氧化碳，其电子式为：

；

（2）D与G分别为氨气、氧气，在一定条件下反应生成一氧化氮和水，方程式为：

4NH3+5O2

4NO+6H2O；

镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳，方程式为：

CO2+2Mg

2MgO+C；

（3）碳酸氢钠与NaOH反应生成氨气、水和碳酸钠，其反应的离子方程式为：

NH4+ 

+HCO3-+2OH-=NH3

+CO32-+2H2O；

3．有关物质的转化关系如下图所示（部分物质和条件已略去）。

A是金属单质，D是非金属单质，B、F是气体且B无色无味，G是最常见的无色液体。

请回答下列问题：

（1）C的化学式为：

______________。

（2）B的电子式为：

（3）写出③的离子方程式：

__________________。

（4）写出②的化学方程式，并用“单线桥”标出电子转移的方向和数目________________。

【答案】MgO

H2O+3NO2===2H++2NO3-+NO

【解析】A是金属单质在无色气体B中燃烧生成非金属单质D，则A是Mg、B是CO2、C是MgO、D是C；

碳可以和浓硫酸、浓硝酸在加热条件下反应生成CO2，结合F与水化合能生成E，可知E为浓硝酸，F为NO2；

（1）C的化学式为MgO；

（2）CO2是共价化合物，其的子式为

（3）NO2溶解于水生成硝酸和NO的离子方程式为H2O+3NO2===2H++2NO3-+NO；

（4）碳与浓硝酸反应生成CO2的反应是氧化还原反应，其反应化学方程式及电子转移的方向和数目为

。

此类题的解答一般有以下步骤：

思维起点的选择：

思维起点是指开始时的思维指向、思维对象或思维角度，推断题中的思维起点应是最具特征的某个条件（包括文字叙述或某个变化过程）；

思维过程的展开：

解题者在确定思维起点的基础上，利用题目所给信息，结合已有的化学知识和解题经验，不断地缩小问题状态与目标状态的距离；

思维过程的检验：

将上述思维过程的结果代入题中，检查一下是否符合题中条件；

金属在无色气体中燃烧生成非金属单质这一特殊反应现象，及时与Mg在二氧化碳中燃烧建立联系，展开思维的空间，寻找目标答案。

4．在标准状况下，分别取30mL相同浓度的盐酸依次装入①②③试管中，然后分别慢慢加入组成相同的镁铝混合物，相同条件下，测得有关数据如表所示反应前后体积不变）

实验序号

①

②

③

混合物质量/mg

255

510

1020

气体体积/mL

280

336

（1）盐酸的物质的量浓度为__________mol/L。

（2）混合物中

和

的物质的量之比为_________。

【答案】11:

1

镁铝均能和盐酸反应产生氢气，由表中数据可知，30mL盐酸最多可以生成336mLH2。

因此，在实验①中，金属混合物完全溶解了，而实验③中，金属混合物肯定有剩余。

（1）由表中数据可知，30mL盐酸最多可以生成336mLH2，因此，盐酸中n（H+）=2n（H2）=

0.03mol，所以盐酸的物质的量浓度为

1mol/L。

（2）实验①中，255mg混合物完全溶解生成280mLH2，n（Mg）⨯24g/mol+n（Al）⨯27g/mol=0.255g，根据电子转移守恒可得2n（Mg）+3n（Al）=2n（H2）=

0.025mol，联立方程组可以求出n（Mg）=n（Al）=0.005mol，所以

的物质的量之比为1:

1。

5．某学习小组探究Mg与NaHCO3溶液反应的机理，做了如下探究。

实验一：

实验A

实验B

操作

在注射器中加入过量镁片（擦去表面氧化膜），吸入15mL饱和NaHCO3溶液。

在注射器中加入过量镁片（擦去表面氧化膜），吸入15mL蒸馏水。

现象

有气体产生，20min后注射器内壁和底部产生大量白色沉淀

缓慢产生气体

（1）实验B的目的是___。

实验二：

（2）根据实验二，实验A中产生的气体是___。

（填分子式）

实验三：

分别取少量实验A和B的上层清液于两支试管中，各加入2滴BaCl2溶液，A中立即产生白色沉淀，B中无明显现象。

（3）实验三说明Mg与NaHCO3溶液反应产生了___（填离子符号）。

实验四：

该小组同学对实验A中产生的白色沉淀做出如下猜测：

并用图所示装置进行实验，进一步确定白色沉淀的成分。

猜测1：

白色不溶物可能为Mg（OH）2

猜测2：

白色不溶物可能为MgCO3

猜测3：

白色不溶物可能为碱式碳酸镁[yMg（OH）2⋅xMgCO3]

（4）若用装置A、B组合进行实验，B中有白色浑浊，则猜想___不正确；

将装置按A、C、B的顺序组合进行实验，当出现___现象时，猜想3是正确的。

实验五：

用图所示装置测定碱式碳酸镁[yMg（OH）2⋅xMgCO3]的组成：

（5）称取干燥、纯净的白色不溶物7.36g，充分加热至不再产生气体为止，并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。

实验后装置A增重0.72g，装置B增重2.64g。

装置C的作用是___，白色不溶物的化学式为___。

【答案】做对照实验H2、CO2CO32-1当C中出现蓝色，B中出现浑浊防止B吸收空气中的二氧化碳和水2Mg（OH）2·

3MgCO3

（1）根据实验A、B的操作不同点分析实验B的目的；

（2）根据实验二中现象分析即可得出结论；

（3）根据溶液中存在平衡以及加入氯化钡溶液后的现象分析；

（4）根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，水能使无水硫酸铜变蓝分析；

（5）根据B中碱石灰质量的增加量就是生成的二氧化碳的质量，所以B不能直接与空气接触；

根据A中增重是水的质量，计算出氢氧化镁的质量，B中碱石灰质量的增加量就是生成的二氧化碳的质量计算出碳酸镁的质量。

（1）本实验探究Mg与碳酸氢钠的反应，实验A加入碳酸氢钠水溶液，故为了排除其中水的干扰，设置实验B，加入等体积的水，与A对照；

（2）根据实验二现象分析，能使澄清石灰水变浑浊的气体为二氧化碳，用燃着的火柴靠近，听到尖锐的爆鸣声证明有氢气；

（3）溶液中存在平衡HCO3-⇌H++CO32-，加入镁与H+反应，使c（H+）减少，平衡正移，产生CO32-，分别取少量实验A和B的上层清液于两支试管中，各加入2滴BaCl2溶液，A中立即产生白色沉淀，该沉淀为碳酸钡，证明溶液中含有CO32-；

（4）氢氧化镁分解会产生水，碳酸镁分解会产生二氧化碳，B中有白色浑浊产生，说明有碳酸镁，所以猜测1不正确，猜测3要想正确，必须同时产生二氧化碳和水，所以当C中出现蓝色，B中出现浑浊，猜想3正确；

（5）B中碱石灰质量的增加量就是生成的二氧化碳的质量，所以B不能直接与空气接触，为了防止空气中的水蒸气和CO2进入装置B中，影响实验结果，所以应连接一个干燥装置除去空气中的水蒸气和CO2；

A中浓硫酸增重是水的质量，水为0.72g，水的物质的量为0.04mol，氢氧化镁物质的量为0.04mol，B中碱石灰质量的增加量就是生成的二氧化碳的质量，所以生成二氧化碳的质量为2.64g，二氧化碳的物质的量为0.06mol，原子守恒，碳酸镁的物质的量为0.06molX:

Y=0.04：

0.06=2：

3，白色不溶物的化学式为2Mg（OH）2·

3MgCO3。

6．Mg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Mg3N2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13．2g，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21．0g，产生N2的体积为1120mL（标准状况）。

写出玻璃管中发生反应的化学方程式：

__。

（1）BAEAFC（D）（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=Mg3N2+8MgO+N2（2分）．

（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，100x+40y=21．0g，解x=0．05y=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。

7．镁的化合物具有广泛用途，请回答有关镁的下列问题：

（1）单质镁在空气中燃烧的主要产物是________，还生成少量的________（填化学式）。

（2）物质的量为0.10mol的镁条在只含有CO2和O2混合气体的容器中燃烧（产物不含碳酸镁），反应后容器内固体物质的质量不可能为_____________

A．3.2gB．4.0gC．4.2gD．4.6g

（3）镁作为一种强还原剂，还用于钛和铀的生产，写出镁与TiCl4在高温条件下制取钛的化学方程式_______________。

（4）氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。

Mg2Cu是一种储氢合金。

350℃时，Mg2Cu与H2反应，生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物（其中氢的质量分数为0.077），Mg2Cu与H2反应的化学方程式为___________。

（5）CH3MgCl是一种重要的有机合成剂，其中镁的化合价是__________，该化合物水解时生成甲烷、氯化镁和氢氧化镁，请写出该反应的化学方程式______________________。

【答案】MgOMg3N2D

＋2价2CH3MgCl＋2H2O=Mg（OH）2↓＋2CH4↑＋MgCl2

（1）镁在空气中燃烧，不仅和氧气反应还和氮气反应；

（2）金属Mg在只含有CO2和O2混合气体的容器中燃烧，固体的质量包括未反应镁的质量、生成的碳的质量和生成的氧化镁的质量，采用极限讨论法，若镁全部与二氧化碳反应生成固体量最大，假设镁没有反应，则固体量最少，计算出固体的范围，然后对各选项进行判断；

（3）镁与TiCl4在高温条件生成钛和氯化镁；

（4）令金属氢化物为RHx，金属R的相对分子质量为a，则

=0.077，即923x=77a，X为金属的化合价，讨论可得x=2，a=24，故该金属氢化物为MgH2；

（5）根据化合价代数和为0判断镁的化合价，根据元素守恒书写化学方程式。

（1）镁在空气中燃烧，镁和氧气反应生成氧化镁（化学式为MgO），和氮气反应生成氮化镁，所以单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的氧化镁，还生成少量的氮化镁，化学式为Mg3N2；

（2）镁条在只含有CO2和O2混合气体的容器中燃烧，反应后容器内固体物质的质量为：

未反应镁的质量、生成的碳的质量及生成的MgO的质量，若气体中无氧气，镁完全与二氧化碳反应时，反应后固体的质量最大；

2 

2 

1

0.10mol 

0.10mol 

0.05mol

则0.1mol镁完全反应最多可生成固体的质量为：

0.10mol×

40g/mol+0.05mol×

12g/mol=4.6g；

若金属镁没有反应，则固体的质量最少，固体质量最小为：

24g/mol=2.4g；

由于含有二氧化碳和氧气，且镁条也参加了反应，则反应后固体质量m的范围应为：

2.4g＜m＜4.6g，故答案为D；

（3）镁与TiCl4在高温条件生成钛和氯化镁，发生的化学方程式为

=0.077，即923x=77a，X为金属的化合价，讨论可得x=2，a=24，故该金属氢化物为MgH2，故反应方程式为

（5）根据CH3MgCl中各元素化合价代数和为0可知镁的化合价为+2价，CH3MgCl水解时生成甲烷、氯化镁和氢氧化镁，反应的化学方程式为2CH3MgCl+2H2O=Mg（OH）2+MgCl2+2CH4↑。

8．将镁、铝的混合物共0.2mol，溶于200mL4mol·

L﹣1的盐酸溶液中，然后再滴加2mol·

L﹣1的NaOH溶液。

（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变化情况如图所示．当V1=160mL时，则金属粉末中n（Al）=___________mol

（2）0～V1段发生的反应的离子方程式为_____________________________。

（3）若在滴加NaOH溶液的过程中，欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全，则滴入NaOH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】0.08H++OH-=H2O400Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O

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=0.32mol，200mL4mol·

L﹣1的盐酸溶液中含有氯化氢的量为0.2×

4=0.8mol；

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：

2x+3y=0.8-0.32，解之得：

x=0.12mol，y=0.08mol；

所以金属粉末中，n（Mg）=0.12mol，n（Al）=0.08mol；

（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；

H++OH-=H2O。

（3）当溶液中Mg2+、Al3+刚好沉淀完全时，此时溶液只为氯化钠溶液，根据氯离子和钠离子守恒有：

n（NaCl）=n（Na+）=n（HCl）=4×

0.2=0.8mol,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：

Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O；

Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O。

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；

V1～V2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。

9．氮化镁（Mg3N2）是一种新型无机材料。

纯净的氮化镁是淡黄色固体，热稳定性较好。

氮化镁极易与水反应，该反应属于非氧化还原反应，产物是一种碱和一种气体。

已知：

氮气跟镁在高温下反应可得到氮化镁；

氨气与镁可以发生如下反应NH3+Mg

Mg（NH2）2+H2↑（未配平）

某化学小组同学设计如下两个制各氮化镁的实验方案，请见实验方案装置图（夹持及加热仪器没有画出），且在实验前系统内的空气均以排出。

用浓氨水逐滴加到新制的生石灰中制氨气，其实验方案见下图，并回答有关问题：

（1）实验前需要排净装置内空气的原因是________________________________________。

（2）请写出NH3和CuO发生反应的方程式______________________________________________。

（3）装置C的作用是__________________________________________________。

（4）装置D中盛放的试剂为稀硫酸，其作用________________________________________。

（5）该实验完成后，能否得到纯净的氮化镁__________（填“能”或“不能”）；

原因是（用化学方程式说明）_______________________________________；

改进方案是_________________________________。

【答案】防止空气中的O2和CO2同Mg反应2NH3+3CuO

3Cu+3H2O+N2安全瓶，防D中溶液倒吸入B中吸收NH3不能Mg3N2+6H2O=3Mg（OH）2+2NH3↑在D、F中间加入装有浓硫酸的洗气瓶；

在F尾端加入装有碱石灰的吸收管。

（1）Mg能在CO2、O2及N2中燃烧，而空气里有CO2和O2，故实验前需要排净装置内空气；

（2）NH3和CuO在加热条件下生成Cu、N2和水，发生反应的方程式为2NH3+3CuO

3Cu+3H2O+N2；

（3）因氨气易溶于水或酸溶液，使用装置C作安全瓶，防D中溶液倒吸入B中；

（4）利用D中盛放的稀硫酸吸收未反应的NH3；

（5）氮气经过稀硫酸后没有干燥，混有水蒸气，Mg3N2能与水反应生成氢氧化镁，导致氮化镁不纯，故不能得到纯净的氮化镁，；

Mg3N2能与水反应的化学方程式是Mg3N2+6H2O=3Mg（OH）2+2NH3↑；

具体改进方法是在D、F中间加入装有浓硫酸的洗气瓶；

在F尾端