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
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