2020-2021高考化学备考之镁及其化合物压轴突破训练∶培优易错试卷篇及详细答案.docx

2020-2021 高考化学备考之镁及其化合物压轴突破训练培优易错试卷篇及详细答案一、镁及其化合物1A、 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 H2 O 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 + O22Na + 2H2O =3AlO2 + Al3+ + 6H2O = 4Al(OH)3SiO2 +2Na+ 2OH +H2Na2CO3 + CO2 + H2O = 2NaHCO3 Cl2 + H2O =H +Cl + HCl4HF=SiF + 2H2OAl2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3+ 3H2S Mg3 N2 + 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Na O、NaClO，SO 等，但是能够与水反应生成两种物222质的有 Na22，X 含有的某种阳离子具有净水作用，在短周期中为3 。则整个过程为OAl2 22NaAlO23 的盐的反应，生成2 和 Al3Na O 与水反应生成 NaOH 和 O， NaOH 与含有 Al， AlO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2 2222与 Al3转化为 Al(OH)3的反应为双水解的反应，离子方2Na O2H O =4NaOH + O ； AlO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=SiF + 2H2O；(5)E 具有两性， E 可能为 Al(OH) 或者 Al O 。 X 是 O ， C 转化成 D 还需要催化剂，连续两次3232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NH ，无法得知物质B。 C 为 SO ，B 为 H S， A 与水反应生成 H S 和 Al(OH)，为 Al S 的水3222323解反应，方程式为Al23232S + 6H O = 2Al(OH) + 3H S；(6)短周期中的中强碱，为Mg(OH)， B 转化为 C 需要催化剂，则B 为 NH ，A 为水反应得到23Mg(OH)和 NH ， A 为Mg N，化学方程式为Mg N + 6H O = 3Mg(OH) + 2 NH 。2332322232X、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 步反应的离子方程式： _； _ ； _ ； _ ； _。【答案】 MgSO4Mg(OH)2MgCl2BaCl2+2+Mg(OH)2Mg(OH)2+ 2H = Mg + 2H2OAgNO3Ba2+ 2H+= BaSO4 Mg2+ 2OH-=+-2+Ag + Cl = AgCl Ba + 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+2+-(2)反应的离子方程式为：Ba +SOBaSO4；反应的离子方程式为：Mg+2OH+2+Mg(OH) 2 ；反应的离子方程式为：Mg(OH) 2+2H Mg+2H2O；反应 发离子方程式为： Ag+- AgCl ；反应发离子方程式为：Ba2+4。+Cl+SO BaSO3X、Y、 Z 三种物质有如下转化关系：(1)根据上述转化关系，写出下列物质的化学式： X_、 Y_、Z_试剂甲 _，试剂乙 _(2)写出上述 步反应的离子方程式：_ ； _ ； _【答案】42232+2+2+-=AgClMgSO Mg(OH) MgCl BaClAgNOMg(OH) +2H =Mg +2HOAg +Cl2+2-=BaSOBa +SO44【解析】【分析】【详解】(1)X 和硝酸钡反应生成硝酸镁，则 X 应为 MgSO4，加入 NaOH反应生成 Mg(OH)2, 与盐酸反应生成 MgCl2，则 Y 为 Mg(OH)2， Z 为 MgCl2， MgSO4可与 BaCl2 反应生成 MgCl2，则甲为 BaCl2，MgCl 与 AgNO反应生成硝酸镁，则乙为AgNO，233故答案为 MgSO4； Mg(OH)2； MgCl2； BaCl2； AgNO3；(2) 为 Mg(OH)2 和盐酸的反应 , 反应的离子方程式为+2+Mg(OH)2+2H =Mg +2H2O，为 MgCl2和 AgNO的反应 , 反应的离子方程式为+-=AgCl，Ag +Cl3为 MgSO和 BaCl的反应 , 反应的离子方程式为2+2-=BaSO，Ba +SO4244+2+-=AgCl、 Ba2+2-=BaSO。故答案为 Mg(OH) 2+2H =Mg +2H2O、 Ag +Cl+SO444 将一定质量的镁铝粉末混合物投入一定浓度的200 mL,使合金全部溶解,盐酸中向所得溶-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 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 g100%=36%，故答案为： 36%；78g / mol 27g/mol=2.7g，则铝的物质的量分数为4.8 g 2.7 g（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（ 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=4mol/L ，故答案为： 4mol/L 。0.2 L5 现有 48.4 g 碱式碳酸镁样品 ( 化学式： xMgCO 3 yMg OH 2 zH 2O ， x 、 y 、 z 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 200 mL 某浓度的盐酸中，充分反应后生成CO2 4.48 L ( 已换算成标准状况下) ，测得溶液的 c H0.100 mol L 1。 ( 忽略溶液前后体积变化 )按要求回答下列问题：( 1) x:y= _。( 2) 盐酸的物质的量浓度c HCl= _ mol L 1 。【答案】 4: 12. 6【解析】【详解】( 1) xMgCO32210. 0g 固体为 MgO， n( MgO) ?yMg( OH) ?zH O 充分灼烧至恒重得到的10.0g 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40g / mol碳，标况下4. 48LCO2 的物质的量为：4.48L 0. 2mol； 48. 4g 碱式碳酸镁样品中22.4 L / moln( MgCO3 )+ n Mg( OH) 2 2n ( MgO) 0. 25mol 2 0. 5mol ， n( MgCO3) 2n( CO2) 0. 2mol 20. 4mol ，则 n Mg( OH) 2 0. 5mol 0. 4mol 0. 1mol ， n( H2O) 48.4g84g / mol0.4mol58g / mol0.1mol18g / mol0 . 5mol ，则 xMgCO3?yMg ( OH) 2?zH2O中 x： y： z 0. 4mol ： 0. 1mol ： 0. 5mol 4: 1: 5；( 2) 反应后剩余n( HCl) n( H+) 0.100mol / L 0. 2L 0.02mol ，生成氯化镁消耗HCl 的物质n HCl2n(MgCl2的量为： () 0 25mol2 0 5mol，所以200mL某浓度的盐酸中n HCl) . .()0. 5mol +0. 02mol 0. 52mol ，则盐酸的物质的量浓度c( HCl) 0.52mol 2. 6mol / L。0.2L6 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 np3 qAl (OH) (CO ) （ 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32。Al(OH) ，在 pH>12溶解为 AlO 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 _ 。3+2H2 O Mg(OH)2【答案】 CO2 Al +3NH3H2O=Al (OH)3 +3NH4Al (OH)3+OH =AlO2Mg3Al2 (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 可知，用氨水调节pH 至56， Mg 2+不沉淀、 Al3+完全沉淀。则实验II 中生成 B 的离子方程式Al3+3NH3H2O 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， Mg 2+完全沉淀，则 C 为 Mg(OH)2。323+2+的物质的量之比为1 2 3。设 CO32(5)n(A) n(B) n(C)=1 23，即 CO、 Al 、 Mg 、 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 3 2103Al(OH) CO 。【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。7Mg 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)（ 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=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。8 在人类社会的发展进程中，金属起着重要的作用。(1) 以下有关金属单质的叙述正确的是_。A金属钠非常活泼，在实验室中保存在石蜡油或煤油中B用坩埚钳夹住一小块铝箔，在酒精灯上加热，可观察到铝箔熔化，并有熔融物滴下C铁单质与水蒸气反应的化学方程式为：2Fe+3HO(g)Fe2O3+3H2(2) 把 NaOH、 MgCl2、 AlCl 3 三种固体组成的混合物溶于足量水后，产生1.16g 白色沉淀，再向所得浊液中逐渐加入 1.00mol/LHCl 溶液，加入 HCl 溶液的体积与生成沉淀的关系如图所示。A点的沉淀物的化学式为_。写出 A 点至 B 点发生反应的离子方程式：_。某溶液中溶有MgCl2 和 AlCl 3 两种溶质，若把两者分开，应选用的试剂为：_和盐酸。NaOH溶液、C点（此时沉淀恰好完全溶解）HCl 溶液的体积为-+【答案】 AMg(OH)2AlO2 +H+H2O= Al(OH) 3CO2_mL。130.0 （130 也给分）【解析】（ 1）金属钠非常活泼，能够与水、氧气等物质发生反应，但与石蜡油或煤油不反应，可以保存在石蜡油或煤油中， A 正确；铝的熔点低，加热后会熔化，但铝在氧气中燃烧生成氧化铝，因为氧化铝的熔点高，加热时氧化膜包裹着内层的熔化的铝而不会低落，B 错误；铁单质与水蒸气反应生成四氧化三铁而非氧化铁，C错误；正确选项A。（2）从题给信息中可知：产生的白色沉淀加盐酸后，沉淀质量不变，说明原溶液中氢氧化钠过量，所以1.16g 白色沉淀为氢氧化镁，而氢氧化铝沉淀溶于过量的氢氧化钠，溶液中存在偏铝酸根离子，继续加盐酸，会发生-+3，沉淀达到最大值，为22AlO+H+HO= Al(OH) 氢氧化镁和氢氧化铝沉淀质量之和（B 点）；接着再加入足量的盐酸，两种沉淀都溶于酸中，沉淀消失；A点的沉淀物为氢氧化镁，化学式为Mg(OH)2；正确答案： Mg(OH)2。写出 A 点至 B 点发生反应为偏铝酸根离子与适量盐酸反应生成氢氧化铝沉淀，离子方程式： AlO 2- +H+H2O= Al(OH) 3；正确答案：AlO2- +H+H2O= Al(OH) 3。含有 MgCl2 和 AlCl 3 的混合液中，先加入足量的氢氧化钠溶液，生成氢氧化镁沉淀和偏铝酸钠溶液，过滤，得到沉淀氢氧化镁，再加适量的盐酸，生成MgCl2；滤液为偏铝酸钠溶液，通入足量二氧化碳气体，生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液，过滤得到沉淀固体，再加入适量盐酸，得到AlCl 3，从而实现二者的分离；正确答案：CO2。根据上述分析可知：氢氧化镁沉淀质量为1.16 克，物质的量为0.02 mol ，AB 过程为-+30-10 ） 10-31=0.02 mol ，生成 Al(OH)沉AlO+H+HO= Al(OH) ，共消耗盐酸的量为（3223淀的量为 0.02 mol，两种沉淀恰好与盐酸反应只生成氯化镁和氯化铝溶液，根据氯离子守恒可得： V(HCl) 1=0.02 2+0.02 3=0.1, V(HCl)=0.1L=100mL, C点（此时沉淀恰好完全溶解） HCl 溶液的体积为 30+100=130.0 mL, 正确答案： 130.0 （ 130 也给分）。9 将一定质量的MgAl 合金投入100mL 一定物质的量浓度的某HCl 溶液中，充分反应。向反应后的溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的NaOH 溶液，生成沉淀的质量与所加NaOH 溶液的体积关系如图所示。回答下列问题。（ 1）原 Mg-Al 合金的质量是 _，合金中 Mg 与 Al 的物质的量之比是 _；（ 2）所加 NaOH 溶液的物质的量浓度是 _ ；（3）原 HCl 溶液的物质的量浓度是_ 。-1（4）向含有 0.1molNH 4Al(SO4)2 的溶液中逐滴加入 5 mol LNaOH 溶液，开始发现熔液中出现白色沉淀并逐渐增多；一段时间后有刺激性气味的气体(NH3)逸出；最后白色沉淀逐渐减少并最终消失。请在下图中画出生成沉淀的物质的量与加入NaOH 溶液体积的关系示意图。 _【答案】5.1 g 11-1- 16 mol L5 mol L【解析】分析图象可知， MgAl合金与 HCl 反应时，盐酸过量，图象中各线段对应的化学反应如下： OA 段： H OH 22 2OH23 =H O，AB 段： Mg=Mg(OH) 和 Al2H2O。据此解析如下：3OH =Al(OH) 3 ， BC 段： Al(OH) 3 OH =AlO 2 (1) B 点对应的沉淀为 Al(OH)3和 Mg (OH)，其总质量为13.6g，C 点对应的沉淀为Mg2(OH) 25.8gMg (OH) 2Mg)=0.1mol ，即金属镁的质量为2.4g；则，其质量为，所以 n= n(n(Al )=nAl(OH) 313.6g 5.8g2.7g，所以合金中Mg 与 Al=0.1mol ，则金属铝的质量为78g / mol的物质的量之比为11，合金的总质量为5.1g 。(2) 由 (1) 的分析可知 nAl(OH)3 =0.1mol，则反应中溶解Al(OH)3 沉淀需要n(NaOH)=0.1mol ，BC 段加入氢氧化钠溶液的体积为0.1mol= 5mol/L 。20mL ，所以 c(NaOH)=0.02 L(3) 当加入 NaOH 溶液的体积为120mL 时，即 B 点的溶液中溶质只有NaCl，根据其组成比即0.6mol=n(Na+)=n(Cl)，可得 n(NaOH)=n(HCl)=0.12L mol/L=05.60mol ，所以 c(HCl)=0.1L6mol/L 。+Al(OH) 3(4) 据题意，加入NaOH溶液时，先与 Al34溶解，反应的反应，再与 NH 反应，最后离子方程式依次为Al 3 3OH =Al(OH)3 4+ OH=NH 3+H2O， Al(OH)3OH ，NH2H44)2的物质的量为 0.1mol和c()= 5mol/L，求出反应中=AlO 22O，由 NHAl(SONaOH生成 nAl(OH) 3 =0.1mol ，消耗 V(NaOH)=60mL，反应 消耗 V(NaOH)=20mL，反应消耗V(NaOH)=20mL，由此可画出图象如答案所示。点睛：利用图象的 BC 段求出氢氧化钠溶液的浓度是解答本题的关键；利用B 点溶液中溶质的组成比求出盐酸的浓度是解题的技巧。10 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 BA水（ 2）AC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）_