2020-2021高考化学培优易错试卷(含解析)之镁及其化合物及详细答案

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2020-2021高考化学培优易错试卷(含解析)之镁及其化合物及详细答案
一、镁及其化合物
1.以硼镁泥(主要成分为MgSiO3、Fe2O3及少量A l2O3、FeO和MnO)为原料制备高纯
Mg(OH)2的流程如下:
己知:
①常温下此体系中各氢氧化物开始沉淀与沉淀完全时的pH范围如下表所示:
pH值Mg(OH)2Mn(OH)2MnO(OH)2Fe(OH)2Al(OH)3Fe(OH)3
开始沉淀时9.37.17.87.6 3.7 2.3
沉淀完全时10.810.89.89.6 4.7 3.7
②温度高于340℃时Mg(OH)2开始分解为MgO和H2O。

(1)“浸取”时,为提高镁的浸取率可行的措施为__________。

a.将硼镁泥制成浆料
b.降低浸取温度
c.用盐酸多次浸取
(2)“浸取”时,MgSi O3与盐酸反应的化学方程式为_________________________。

(3)“除铁、铝”时,需调节溶液pH范围为_________________________。

(4)“除Mn2+”时发生反应的离子方程式为_________________________;
过滤3所得滤渣中含有MnO(OH)2和__________。

(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】ac MgSi O3+2HCl+(n-l)H2O=MgCl2+Si O2·n H2O4.7<pH<7.1Mn2++H2O2+2O H-
=MnO(OH)2↓+H2O Mg(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<pH<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.短周期元素形成的物质A、B、C、D、E,它们的转化关系如下图所示,物质A与物质B 之间的反应不在溶液中进行(E可能与A、B两种物质中的某种相同)。

请回答下列问题:
(1)若C是离子化合物,D是一种强碱,写出C的电子式:_____________
(2)若E是有臭鸡蛋气味,D是既能溶于强酸,又能溶于强碱的化合物。

①用电离方程式解释D既能溶于强酸,又能溶于强碱的原因: ____________________
②用等式表示E与NaOH溶液反应后生成正盐的溶液中所有离子浓度之间的关系:
_______________________________
(3)若C是一种气体,D是一种强酸,且E与A相同,则C与水反应的化学方程式为(请标出电子转移方向和数目): __________________________________________
(4)若A是一种单质,该元素的原子最外层电子数等于最内层,气体E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,那么化合物D是_____________。

【答案】 H++H2O+AlO2- Al(OH)3Al3++3OH-
c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-) Mg(OH)2
【解析】
【分析】
(1)若C是离子化合物,D是一种强碱,可能为NaOH,则C可为Na2O2(或NaH),生成气体为O2或H2;
(2)D是既能溶于强酸、又有溶于强碱的化合物,应为Al(OH)3,E的水溶液呈现弱酸性,E 可能与A、B两种物质中的某种相同,结合转化关系分析可知C应为H2S;
(3)若C是一种气体,D是一种强酸,C应为NO2,则D为HNO3,E为NO,结合物质的性质解答该题;
(4)若A是一种单质,该元素的原子最外层电子数等于最内层,气体E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则气体E为NH3,A为Mg,B为氮气,生成的C为Mg2N3。

那么化合物D是
【详解】
(1)若C是离子化合物,D是一种强碱,可能为NaOH,则C可为Na2O2,生成气体为O2或H2,Na2O2是离子化合物,其电子式为;
(2)D是既能溶于强酸、又有溶于强碱的化合物,应为Al(OH)3,E的水溶液呈现弱酸性,E 可能与A、B两种物质中的某种相同,结合转化关系分析可知C应为H2S;
①D为氢氧化铝既能溶于强酸,又能溶于强碱的原因的电离方程式为酸式电离和碱式电离,电离方程式为:H++H 2O+AlO2- Al(OH)3Al3++3OH-;
②E为H2S,与NaOH反应生成的正盐溶液为硫化钠溶液,硫离子水解,溶液中离子浓度存在电荷守恒为:c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-):
(3)若C是一种气体,D是一种强酸,应C为NO2,则D为HNO3,E为NO;
NO2与水反应生成HNO3和NO,反应的方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO,此反应为氧化还原反应,反应中电子转移的方向和数目为;
(4)若A是一种单质,该元素的原子最外层电子数等于最内层,气体E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则气体E为NH3,A为Mg,B为氮气,生成的C为Mg2N3,Mg2N3溶于水发生双水解,生成氨气和氢氧化镁,故D为Mg(OH)2。

3.实验室中有6瓶失去标签的白色固体:纯碱、氢氧化镁、氯化钡、硫酸铝、硫酸氢钠、氯化钾。

除蒸馏水、试管和胶头滴管外,无其他任何试剂和仪器。

某学生通过以下实验步骤即可鉴别它们。

请填写下列空白:
(1)各取适量固体于6支试管中,分别加入适量蒸馏水,有一支试管中的现象和其他5支明显不同,此试管中的现象是________________________,
据此现象鉴别出的一种物质是__________。

(2)分别将所剩5种溶液依次编号为A、B、C、D、E,然后进行两两混合。

观察到C没有出现任何现象;D分别和A、B、E混合时均产生了白色沉淀;B和E混合时既有白色沉淀产生,又有无色气体放出。

据此可推断出:
①A、C、D三种物质的化学式依次是________________。

②B、E两者中有一种可与A反应,它与足量A反应的离子方程式为__________________。

③在两两混合时,能最终确定B、E成分的实验现象及结论是_____________________。

(3)上述物质溶于水抑制水的电离,且溶液显酸性的物质的化学式为________,其溶液显酸
性的原因是___________________。

【答案】白色固体不溶于水Mg(OH)2NaHSO4、KCl、BaCl2CO32-+2H+===H2O+CO2↑B、E两溶液,与A溶液混合时产生气体的是纯碱,否则是硫酸铝NaHSO4NaHSO4===Na++H++SO42-,所产生的H+抑制水的电离
【解析】
【分析】
(1)只有氢氧化镁不溶于水;
(2)剩余5种物质中,KCl与其它4种物质均不反应,氯化钡与纯碱、硫酸铝、硫酸氢钠均反应生成白色沉淀,纯碱与硫酸铝发生相互促进水解反应生成沉淀和气体;
(3)只有硫酸氢钠电离显酸性,抑制水的电离。

【详解】
(1)各取适量固体于6支试管中,分别加入适量蒸馏水,有一支试管中的现象和其他5支明显不同,此支试管中的现象是物质难溶于水,据此现象鉴别出的一种物质是Mg(OH)2,
因此,本题正确答案是:白色固体不溶于水;Mg(OH)2;
(2)将所剩5种溶液依次编号为A、B、C、D、E,然后进行两两混合。

观察到C没有出现任何现象,可以知道C为KCl;D分别和A、B、E混合时均产生了白色沉淀,可以知道D 为BaCl2;B和E混合时既有白色沉淀产生,又有无色气体放出,B、E为纯碱、硫酸铝中的一种,则A为NaHSO4。

①A、C、D三种物质的化学式依次是NaHSO4、KCl、BaCl2,
因此,本题正确答案是:NaHSO4、KCl、BaCl2;
②B、E两者中有一种可与A反应,纯碱与氢离子反应,则它与足量A反应的离子方程式为CO32-+2H+===H2O+CO2↑,
因此,本题正确答案是:CO32-+2H+===H2O+CO2↑;
③确定B、E成分的实验现象及结论是与A混合时产生气体的是纯碱,否则是硫酸铝,
因此,本题正确答案是:B、E两溶液,与A溶液混合时产生气体的是纯碱,否则是硫酸铝;
(3)溶于水抑制水的电离的物质的化学式为NaHSO4,其溶液显酸性的原因是NaHSO4===Na++H++SO42-,所产生的H+抑制水的电离,
因此,本题正确答案是:NaHSO4;NaHSO4===Na++H++SO42-,所产生的H+抑制水的电离。

4.A为常见金属,D、E为常见非金属单质,D为黑色固体,E是常温下密度最小的气体,B、F是同种非金属化合物气体,A与氧气转化为C的过程中发出耀眼的白光,A→F之间的转化关系如图:按要求完成下列各题:
(1)写出A与F的化学式:A__________ F__________
(2)下列物质中有一种与B物质不属于同一类,其他与B均属于同一类,这一物质是
_______
A.P2O5 B.NO C.Na2O D.SiO2
(3)D高温情况下与水蒸气恰好完全反应生成E和F时,所得气体的平均相对分子质量是__________g/mol
(4)写出反应①的方程式:_______________________
【答案】(1)Mg CO
(2)C
(3)15
(4) 2Mg+CO22MgO+C
【解析】
【分析】
A为常见金属,A与氧气转化为C的过程中发出耀眼的白光,则A为镁,E为常见非金属单质,E是常温下密度最小的气体,则E为氢气,D常见非金属单质,且D为黑色固体,则D为碳,B、F是气体,结合题中各物质的转化关系可以知道,B为二氧化碳,C为氧化镁,F为一氧化碳,据此答题。

【详解】
A为常见金属,A与氧气转化为C的过程中发出耀眼的白光,则A为镁,E为常见非金属单质,E是常温下密度最小的气体,则E为氢气,D常见非金属单质,且D为黑色固体,则D为碳,B、F是气体,结合题中各物质的转化关系可以知道,B为二氧化碳,C为氧化镁,F为一氧化碳,
(1)根据上面的分析可以知道,A为Mg,F为CO,
因此,本题正确答案是:Mg,CO;
(2) B为二氧化碳,属于非金属氧化物,NO、P2O5、SiO2也都是非金属氧化物,与CO2同一类;Na2O是金属氧化物,也是碱性氧化物,与CO2既是非金属氧化物,也是酸性氧化物,所以氧化钠与二氧化碳不同类;
综上所述,本题正确选项C;
(3)C高温情况下与水蒸气恰好完全反应生成CO和H2时,CO和H2的物质的量之比等于1:1,所以所得气体的平均摩尔质量(28×1+2×1)/2=15g/mol,相对分子质量为15;
因此,本题正确答案是:15;
(4) 镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳,反应①的方程式:2Mg+CO22MgO+C;因此,本题正确答案是: 2Mg+CO22MgO+C;
5.已知一定条件下,单质X、Y、Z与化合物甲、乙之间存在如下变化关系:
(1)若X是O2,Y是S,Z是H2,化合物甲是一种可燃性气体,则化合物甲是_________,化合物乙是__________。

(2)若X是Mg,Y是C,Z是O2,化合物甲是一种不可燃气体,则化合物甲是_________,化合物乙是__________。

【答案】H2S H2O CO2 MgO
【解析】
【分析】
根据已知的X、Y、Z以及化合物甲的性质,结合物质的性质分析判断。

【详解】
(1)若X是O2,Y是S,Z是H2,化合物甲是一种可燃性气体,则硫在氢气反应生成H2S,H2S与氧气的反应生成H2O和S,则化合物甲为H2S,化合物乙为H2O,故答案为H2S;
H2O;
(2)若X是Mg,Y是C,Z是O2,化合物甲是一种不可燃气体,则碳与氧气反应生成二氧化碳,Mg与二氧化碳反应生成MgO和C,则化合物甲为CO2,化合物乙为MgO,故答案为CO2;MgO。

6.物质A~G是中学化学中常见的物质,这些物质有如图所示的转化关系(部分反应物、生成物没有列出)。

其中A、B、F含有一种相同的元素,C、D、G含有一种相同的元素,F具有磁性,G为黑色非金属单质。

(1)物质A溶解于盐酸,然后加入KSCN溶液,溶液不变色,再滴加几滴氯水,溶液变为血红色,由此推知A的化学式为__________。

(2)反应③的化学方程式是_______________________。

(3)写出下列物质的化学式:E__________、F__________。

(4)若C是一种气体,在温度为1 100 ℃的某固定容积的密闭容器中发生反应:A(s)+
C(g)B(s)+D(g) ΔH=a kJ·mol-1(a>0),该温度下平衡常数K=0.263。

若生成1 mol B,则吸收的热量________(选填“大于”、“等于”或“小于”)a kJ;若加入过量的A,则C的转化率________(选填“升高”、“不变”或“降低”);若容器内压强不再随时
间变化,则该反应__________(选填“达到”、“未达到”或“不一定达到”)化学平衡状态;该反应达到化学平衡状态时,若[C]=0.100 mol·L-1,则[D]=________mol·L-1。

【答案】FeOCO2+2Mg C+2MgOO2Fe3O4等于不变不一定达到0.0263
【解析】
【分析】
由G为黑色非金属单质,可判断反应(3)为Mg在点燃的条件下与CO2的反应,因此D、G 分别为CO2和单质碳。

E与单质碳反应生成CO2,则E为氧气,由F具有磁性知F为
Fe3O4,进而推知B为Fe,结合(1)中信息知A为FeO,(4)中C若为一种气体,应为CO,根据上述推断可以知道反应A(s)+C(g)⇌B(s)+D(g) ΔH=a kJ·mol-1(a>0)就是FeO(s)+CO(g)⇌Fe(s)+CO2(g) ΔH=a kJ·mol-1(a>0),A为固体FeO,加入该物质对平衡的移动没有影响,不会提高CO的转化率;上述反应是一个反应前后气体分子数不变的反应,因此容器内压强自始至终是一个恒量,故压强不变不能作为达到化学平衡状态的判断标准;若c(CO)=0.100 mol·L-1,根据c(CO2)=K×c(CO)计算c(CO2)。

【详解】
由G为黑色非金属单质,可判断反应(3)为Mg在点燃的条件下与CO2的反应,因此D、G 分别为CO2和单质碳。

E与单质碳反应生成CO2,则E为氧气,由F具有磁性知F为
Fe3O4,进而推知B为Fe,结合(1)中信息知A为FeO,(4)中C若为一种气体,应为CO,根据上述推断可以知道反应A(s)+C(g)⇌B(s)+D(g) ΔH=a kJ·mol-1(a>0)就是FeO(s)+CO(g)⇌Fe(s)+CO2(g) ΔH=a kJ·mol-1(a>0),A为固体FeO,
(1)由上述分析可以知道,A为FeO,
因此,本题正确答案是:FeO;
(2)反应(3)的化学方程式是:CO2+2Mg C+2MgO,
因此,本题正确答案是:CO2+2Mg C+2MgO;
(3)由上述分析可以知道:E为O2、F为Fe3O4,
因此,本题正确答案是:O2;Fe3O4;
(4)C若为一种气体,应为CO,根据上述推断可以知道反应A(s)+C(g)⇌B(s)+D(g) ΔH=a kJ·mol-1(a>0)就是FeO(s)+CO(g)⇌Fe(s)+CO2(g) ΔH=a kJ·mol-1(a>0),A为固体FeO,加入该物质对平衡的移动没有影响,不会提高CO的转化率,若生成1mol B,则吸收的热量等于a kJ;上述反应是一个反应前后气体分子数不变的反应,因此容器内压强自始至终是一个恒量,故压强不变不能作为达到化学平衡状态的判断标准;
若c(CO)=0.100mol/L,因为c(CO2)=K×c(CO),故c(CO2)=0.263×0.1mol/L=0.0263mol/L,因此,本题正确答案是;等于;不变;不一定达到;0.0263。

7.A、B、C是中学化学中常见的三种物质,它们之间的相互转化关系如下(部分反应条件及产物略去):
(1)若A是一种金属,C是淡黄色固体,则B的化学式为_______,A→C反应的化学方程式为__________________________;若将金属A与金属铝同时加入足量水中,充分反应后,发现溶液中既无沉淀生成又无残留金属剩余,经测定溶液中只含有一种溶质,则投入水中的金属A与金属Al的物质的量之比为_________。

(2)若A是一种非金属,其常见单质为黑色固体,C是最主要的温室气体,则C的分子式为______,B→C反应的化学方程式为_________________________________;金属镁可在气体C中燃烧,当有1 mol气体C参与反应时,反应转移电子的物质的量为__________。

【答案】Na2O 2Na+O2∆
Na2O2 1:1 CO2 2CO+O2
点燃
2CO2 4 mol。

【解析】
【分析】
【详解】
(1)若A是一种金属,C是淡黄色固体,则A为Na,C为Na2O2,B为Na2O;Na在氧气中燃
烧生成Na2O2,方程式为2Na+O2∆
Na2O2;若将Na与铝同时加入到足量的水中充分反应
后无固体剩余,且所得溶液中只有一种溶质即为NaAlO2,发生的反应为
Na+Al+2H2O=2NaAlO2+2H2↑,根据方程式可知金属Na与金属Al的物质的量之比为1:1;
(2)C是最主要的温室气体,则C为CO2,A为C,B为CO;CO燃烧生成CO2,方程式为
2CO+O2点燃
2CO2;金属镁可在CO2中燃烧时CO2被还原成C单质,且还原剂唯一,所
以当有1 mol CO2参与反应时转移电子的物质的量为4mol。

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+3H2O(g)=Fe2O3+3H2
(2)把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后有1.16 g白色沉淀,在所得的浊液中逐滴加入1 mol·L-1 HCl溶液,加入HCl溶液的体积与生成沉淀的质量关系如下图所示,试回答:
①A 点的沉淀物的化学式为________;B 点的沉淀物的化学式为
________________________;写出A→B 段发生反应的离子方程式
_____________________________。

②原混合物中MgCl 2的质量是________g ,AlCl 3的质量是________g ,NaOH 的质量是________g 。

③Q 点HCl 溶液加入量是________mL 。

【答案】A Mg(OH)2 Mg(OH)2和Al(OH)3 AlO 2-+H ++H 2O=Al(OH)3↓ 1.90 2.67 5.20 130
【解析】
【分析】
把NaOH 、MgCl 2、AlCl 3三种固体组成的混合物溶于足量水后有1.16 g 白色沉淀,在所得的
浊液中逐滴加入1 mol·
L -1 HCl 溶液,前10毫升盐酸反应时沉淀量不变,说明盐酸和氢氧化钠反应,则白色沉淀为氢氧化镁沉淀,再加入盐酸产生沉淀,是偏铝酸钠和盐酸反应生成氢氧化铝沉淀,再加入盐酸,氢氧化镁和氢氧化铝沉淀全部溶解。

据此解答。

【详解】
(1) A.金属钠非常活泼,容易和水或氧气反应,在实验室中保存在石蜡油或煤油中,故正确;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,外面有氧化铝薄膜包着,不会滴下,故错误;C.铁单质与水蒸气反应的化学方程式为
2Fe+4H 2O(g)Fe 3O 4+4H 2,故错误。

故选A ;
(2) ①先加入的盐酸和氢氧化钠反应,说明白色沉淀为 Mg(OH)2,再加入盐酸,又产生了氢氧化铝沉淀,所以B 点为 Mg(OH)2和Al(OH)3 ;A 到B 的离子方程式为:AlO 2-
+H ++H 2O=Al(OH)3↓;
②氢氧化镁沉淀的质量为1.16克,即0.02mol 氢氧化镁,则对应的氯化镁的物质的量为0.02mol ,质量为0.02mol×95g/mol= 1.90g , 根据AlO 2-+H ++H 2O=Al(OH)3↓分析,反应消耗的盐酸的物质的量为1mol/L ×(30-10)×10-3L=0.02mol ,则氯化铝的物质的量为0.002mol 质量为0.02mol ×133.5g/mol= 2.67g ,氢氧化钠的物质的量为
0.02×2+0.02×4+1×0.01=0.13mol ,则质量为0.13 mol ×40 g/mol = 5.20g ;
③Q 点HCl 溶液可以看成就是将原来的氢氧化钠反应生成氯化钠,故根据0.13mol 氢氧化钠计算,盐酸的物质的量为0.13mol ,体积为0.13mol
0.131.0/L mol L =130mL 。

【点睛】
掌握混合溶液中的反应顺序是关键,注意氢氧化钠和氯化镁、氯化铝反应后的混合溶液中与盐酸反应不产生沉淀,说明含有氢氧化钠,则另外存在的是氢氧化镁和偏铝酸钠,不可能是氢氧化铝。

注意反应最后沉淀完全溶解时溶液含有氯化钠和氯化镁和氯化铝,相当于氢氧化钠和盐酸反应,据此快速计算。

9.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+3H2O(g)Fe2O3+3H2
(2)把NaOH、MgCl2、AlCl3三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。

①A点的沉淀物的化学式为______________。

②写出A点至B点发生反应的离子方程式:_________________。

③某溶液中溶有MgCl2和AlCl3两种溶质,若把两者分开,应选用的试剂为:NaOH溶液、_______和盐酸。

④C点(此时沉淀恰好完全溶解)HCl溶液的体积为________mL。

【答案】A Mg(OH)2AlO2-+H++H2O= Al(OH)3↓CO2130.0(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AlO2-+H++H2O= Al(OH)3↓,沉淀达到最大值,为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;
①A点的沉淀物为氢氧化镁,化学式为Mg(OH)2;正确答案:Mg(OH)2。

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: AlO2-+H++H2O= Al(OH)3↓;正确答案:AlO2-+H++H2O= Al(OH)3↓。

③含有MgCl2和AlCl3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AlCl3,从而实现二者的分离;正确答案:CO2。

④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,A→B过程为AlO2-+H++H2O= Al(OH)3↓,共消耗盐酸的量为(30-10)×10-3×1=0.02 mol,生成Al(OH)3沉淀的量为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)。

10.金属Mg及其化合物有重要的用途,请回答下列问题
(1)MgO的重要用途有_______。

(写出一种)
(2)井水中含有较多的Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子,可以通过煮沸的方式将Mg2+转化为
Mg(OH)2,发生的离子方程式是:__________________。

(3)金属Mg可以用来冶炼Ti:2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2。

可以用作该反应保护气的是
_______。

A.He B.C02 C.N2 D.HCl
(4)在蒸发皿中放人研细的碘和镁粉,无现象,滴入几滴水后立即产生大量的紫烟,紫烟的成分是_________(填分子式);对于实验中水的作用,甲同学认为是水溶解了I2,增大了I2与Mg的接触面积,导致了反应加快,乙同学认为是I2与H2O反应生成了酸,是酸与Mg反应放出热量,加快了I2与Mg的反应,请利用供选试剂:0.01mol/L I2的CCl4溶液、0.01 mol/L I2水、I2粉、Mg粉、蒸馏水,设计实验证明哪位同学的说法合理:
____________。

(包括实验过程、现象和结论)
(5)一种新型的Mg-H2O2酸性介质电池工作原理如图,正极发生的电极方程式为:
__________。

【答案】做耐火材料或冶炼Mg Mg2++ 2HCO3-Mg(OH)2↓+2CO2↑ A I2取少量的
0.01mol/L的CCl4溶液于试管中,加入少量Mg粉,振荡;再加入少量蒸馏水振荡,对比加水前后反应的快慢,如加快明显说明乙同学正确,如加快不明显,说明甲同学正确。

或取两支试管,分别加入相同体积的两种碘的溶液,同时加入相同量的Mg粉,观察两支试管反应的快慢,如盛水溶液的试管明显快些,说明乙同学正确,如两试管反应速度相差不大,说明甲同学正确 H2O2+2H++2e-=2H2O
【解析】(1)MgO的重要用途有做耐火材料或冶炼Mg等。

(2)加热时促进镁离子和碳酸氢根离子的水解反应,因此发生的离子方程式是Mg2++ 2HCO3-
Mg(OH)2↓+2CO2↑。

(3)镁与CO2、氮气和氯化氢均反应,所以可以用作该反应保护气的是He,答案选A;(4)碘是紫黑色固体,所以紫烟的成分是I2;根据两个假设可知实验方案为:取少量的0.01mol/L的CCl4溶液于试管中,加入少量Mg粉,振荡;再加入少量蒸馏水振荡,对比加水前后反应的快慢,如加快明显说明乙同学正确,如加快不明显,说明甲同学正确。

或取两支试管,分别加入相同体积的两种碘的溶液,同时加入相同量的Mg粉,观察两支试管反应的快慢,如盛水溶液的试管明显快些,说明乙同学正确,如两试管反应速度相差不大,说明甲同学正确。

(5)原电池中正极发生得到电子的还原反应,因此正极是双氧水得到电子,电极方程式为H2O2+2H++2e-=2H2O。

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