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 (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
4NO +6H2O ①②③⑤
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 = 2NaHCO3 Cl2 + H2O =H++Cl-+ HCl SiO2 + 4HF=SiF4↑+ 2H2O Al2S3 + 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+ 2 NH3↑。
3.X、Y、Z、W 是常见的几种元素,其相关信息如表: 元素 X Y Z W 相关信息 原子核外有 3 个电子层,最外层比次外层少 1 个电子 食盐中添加少量 Y 的一种化合物预防 Y 元素缺乏 Z 与钾的一种合金可用于快中子反应堆作热交换剂 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】NaCl 2NaCl+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I2 Na 【解析】 【分析】
Mg3N2
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】MgSO4 Mg(OH)2 MgCl2 BaCl2 AgNO3 Ba2++ 2H+= BaSO4↓ Mg2++ 2OH-= Mg(OH)2↓ Mg(OH)2+ 2H+= Mg2++ 2H2O Ag++ 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 Y Z W 原子核外有3个电子层,最外层比次外层少1个电子 食盐中添加少量Y的一种化合物预防Y元素缺乏 Z与钾的一种合金可用于快中子反应堆作热交换剂 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 2NaCl+2H2O?Cl2?+H2?+2NaOH 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 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:2NaCl+2H2O?Cl2?+H2?+2NaOH, 故答案为:NaCl;2NaCl+2H2O?Cl2?+H2?+2NaOH;
(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。
电解电解电解
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。