高考化学压轴题专题复习镁及其化合物的推断题综合及答案.docx

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高考化学压轴题专题复习镁及其化合物的推断题综合及答案

2020-2021高考化学压轴题专题复习—镁及其化合物的推断题综合及答案

一、镁及其化合物

1．探究无机盐X（仅含三种短周期元素）的组成和性质，设计并完成如下实验：

请回答：

（1）X的化学式是__________。

（2）白色粉末溶于氢氧化钠溶液的离子方程式是__________。

（3）白色沉淀用途广泛，请列举一例：

__________。

【答案】Mg2SiO4或2MgO·SiO2SiO2＋2OH-=SiO32-+H2O优良的阻燃剂等

【解析】

【详解】

无机盐X（仅含三种短周期元素），加入过量盐酸溶解，离心分离得到白色胶状物沉淀和无色溶液，白色胶状沉淀为硅酸，白色沉淀充分灼烧得到白色粉末1.80g为SiO2，物质的量＝1.8g÷60g/mol＝0.03mol，溶于氢氧化钠溶液得到无色溶液为硅酸钠溶液，说明无机盐中含硅酸根离子或原硅酸根离子，物质的量为0.03mol，若为硅酸根离子其质量＝0.03mol×76g/mol＝2.28g，金属质量＝4.20g-2.28g＝1.92g，无色溶液中加入过量氢氧化钠溶液生成白色沉淀则判断为Mg（OH）2，金属离子物质的量＝0.06mol，质量为0.06mol×24g/mol＝1.44g，不符合，则为原硅酸根，物质的量为0.03mol，质量＝0.03mol×92g/mol＝2.76g，金属质量4.20g-2.76g＝1.44g，物质的量＝1.44g÷24g/mol＝0.06mol，得到X为Mg2SiO4。

（1）X的化学式为，Mg2SiO4；

（2）白色粉末溶于氢氧化钠溶液的离子方程式是SiO2＋2OH-＝SiO32-+H2O；

（3）氢氧化镁是优良的阻燃剂。

2．X、Y、Z为三种常见的单质，Z为绿色植物光合作用后的产物之一，A、B为常见的化合物。

它们在一定条件下可以发生如图所示的转化关系（均不是在溶液中进行的反应）以下每空中填入一种即可）。

（1）当X、Y均为金属时，X的化学式为_____________，Z为____________（填名称）。

（2）当X为非金属且为气体，Y为金属且为紫红色时，X的化学式为___________，

A的化学式为___________。

（3）当X为金属、Y为非金属且为固体时，X与A反应的化学方程式为

__________________________________________。

（4）当X、Y均为非金属固体时，X与A反应的化学方程式为

___________________________________________。

【答案】Al氧气H2CuO2Mg+CO2

2MgO+CSiO2+2C

Si+2CO

【解析】

【分析】

Z为绿色植物光合作用后的产物之一，应为O2，X+A→Y+B的反应为置换反应，X、Y为单质，A、B为氧化物，据此答题。

【详解】

（1）当X、Y均为金属时，此反应应为铝热反应，则X为Al，Z为氧气，答案应为：

Al、氧气；

（2）当X为非金属且为气体，Y为金属且为紫红色时，Y为Cu，则X应为H2，答案应为：

H2、CuO；

（3）当X为金属、Y为非金属且为固体时，X应为Mg，Y应为C，该反应应是Mg和CO2的反应，反应的方程式为2Mg+CO2

2MgO+C；

（4）当X、Y均为非金属固体时，X应为C，Y应为Si，该反应应是C和SiO2的反应，反应的方程式为SiO2+2C

Si+2CO。

3．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，A2、B2混合物经过一段时间的反应后，B2的浓度减小了0.3mol/L.[此时间内A2表示的化学反应速率为0.45mol/（L·s）．则此段反应时间为s

【答案】

（1）

（2）2Mg+CO2

2MgO+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,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，

（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+CO2

2MgO+C；

因此，本题正确答案是：

2Mg+CO2

2MgO+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。

4．在MgCl2和AlCl3的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液直至过量。

经测定，加入的NaOH的物质的量（mol）和所得沉淀的物质的量（mol）的关系如下图所示。

（1）写出代表下列线段发生的反应的离子方程式：

DC段________________________________________________。

（2）原溶液中Mg2＋、Al3＋的物质的量之比为_____________。

（3）图中B点时所加入溶液中含NaOH为________mol

（4）若向50mL2mol·L-1的AlCl3溶液中加入100mLKOH溶液，充分反应后得到3.12g沉淀。

则KOH的物质的量浓度可能为________________________________。

【答案】Al（OH）3＋OH－=AlO2－＋2H2O2∶10.8mol1.2mol·L﹣1、3.6mol·L﹣1

【解析】试题分析：

本题考查与Al（OH）3有关的图像的计算，Al3+与强碱反应的计算。

在MgCl2和AlCl3的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液，图像中OD段发生的反应为MgCl2+2NaOH=Mg（OH）2↓+2NaCl、AlCl3+3NaOH=Al（OH）3↓+3NaCl；Mg（OH）2不溶于NaOH溶液，Al（OH）3溶于NaOH溶液，DC段发生的反应为Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O。

（1）DC段为Al（OH）3溶于NaOH生成NaAlO2和H2O，反应的离子方程式为Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O。

（2）根据纵坐标，Mg（OH）2物质的量为0.2mol，n（Mg2+）=n[Mg（OH）2]=0.2mol，Al（OH）3物质的量为0.3mol-0.2mol=0.1mol，n（Al3+）=n[Al（OH）3]=0.1mol，原溶液中Mg2+、Al3+物质的量之比为0.2mol：

0.1mol=2:

1。

（3）根据反应Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓，Mg2+消耗的NaOH物质的量为0.2mol

2=0.4mol；B点时Al3+完全转化为AlO2-，根据反应Al3++4OH-=AlO2-+2H2O，到B点时Al3+消耗的NaOH物质的量为0.1mol

4=0.4mol；图中B点所加溶液中含NaOH物质的量为0.4mol+0.4mol=0.8mol。

（4）n（AlCl3）=2mol/L

0.05L=0.1mol，n[Al（OH）3]=

=0.04mol

0.1mol。

可能存在两种情况，①若加入的KOH溶液较少使部分AlCl3反应生成Al（OH）3沉淀，根据反应AlCl3+3KOH=3KCl+Al（OH）3↓，消耗的KOH物质的量n（KOH）=3n[Al（OH）3]=3

0.04mol=0.12mol，c（KOH）=

=1.2mol/L；②若加入的KOH使AlCl3完全沉淀，KOH又溶解了部分Al（OH）3，AlCl3完全沉淀消耗KOH物质的量为0.1mol

3=0.3mol，生成Al（OH）3沉淀的最大值为0.1mol，则溶解的Al（OH）3物质的量为0.1mol-0.04mol=0.06mol，根据反应Al（OH）3+KOH=KAlO2+2H2O，溶解Al（OH）3消耗的KOH物质的量为0.06mol，加入的KOH物质的量为0.3mol+0.06mol=0.36mol，c（KOH）=

=3.6mol/L；KOH物质的量浓度可能为1.2mol/L或3.6mol/L。

5．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

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

【解析】

【分析】

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。

【详解】

（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

和

的物质的量之比为1:

1。

6．现有

碱式碳酸镁样品（化学式：

，

、

、

为正整数），将其分为二等份，一份样品充分灼烧至恒重进行热重分析，结果如图所示。

另一份投入

某浓度的盐酸中，充分反应后生成

（已换算成标准状况下），测得溶液的

。

（忽略溶液前后体积变化）

按要求回答下列问题：

（1）

_______________。

（2）盐酸的物质的量浓度

____________

。

【答案】4:

12.6

【解析】

【详解】

（1）xMgCO3•yMg（OH）2•zH2O充分灼烧至恒重得到的10.0g固体为MgO，n（MgO）＝

＝0.25mol；另一份投入150mL某浓度的盐酸中，反应生成氯化镁和二氧化碳，标况下4.48LCO2的物质的量为：

＝0.2mol；48.4g碱式碳酸镁样品中n（MgCO