北京市2017届高三化学一轮复习 3.3 镁及其化合物课时练习(含解析)

3-3 镁及其化合物
1．镁粉在焰火、闪光粉中是不可缺少的原料，工业上制造镁粉是将镁蒸气在气体中冷却．下列气体中，可用来冷却镁蒸气的是（）
A．空气 B．二氧化碳 C．氮气 D．氩气
【答案】D
【解析】能用于冷却镁蒸气的气体不能和镁发生反应即可，据此分析解答．
解：A．空气中氮气、氧气和镁反应分别生成氮化镁、氧化镁，所以空气不能冷却镁蒸气，故A错误；
B．镁在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳，所以二氧化碳气体不能冷却镁蒸气，故B错误；
C．镁和氮气发生氧化还原反应生成氮化镁，所以氮气不能冷却镁蒸气，故C错误；
D．氩气是稀有气体，和镁蒸气不反应，所以氩气可以冷却镁蒸气，故D正确；
故选D．
2．若 4.8 g某金属与足量盐酸充分反应，放出 4.48 L(标准状况)H2，则该金属是（）
A．Al B．Mg C．Fe D．Zn
【答案】B
【解析】设金属在化合物中的化合价为x，金属的摩尔质量为M，酸足量时生成的标准状况下的氢气体积为 2.24L，则其物质的量为 4.48L÷22.4L/mol=0.2mol，由电子守恒可知，
4.8g/M×(x-0)=0.2mol×2×(1-0)，
即12x=M；A．铝的摩尔质量为27g/mol，在化合物中的化合价为+3价，不符合12x=M，故A错误；B．镁的摩尔质量为24g/mol，在化合物中的化合价为+2价，符合12x=M，故B正确；C．铁的摩尔质量为56g/mol，与盐酸反应后生成的化合物中的化合价为+2价，不符合12x=M，故C错误；D．锌的摩尔质量为65g/mol，在化合物中的化合价为+2价，不符合12x=M，故D错误；故选B。

3．由单质镁制硝酸镁的下列四个方案中，你认为可行且符合“绿色化学”要求的方案是（）
A．Mg Mg(NO3)2
B．Mg MgCl 2Mg(OH)2 Mg(NO3) 2
C．Mg MgO Mg(NO3)2
D．Mg MgSO4Mg(NO3)2
【答案】C
【解析】A．硝酸具有强的氧化性，会与Mg反应产生Mg(NO3)2，但同时不产生NO、NO2等物质，导致环境污染，错误；B．反应步骤繁琐，不经济，错误；C．反应过程不产生大气污染物，步骤相对简单，操作易行，正确；D．Mg与浓硫酸繁琐反应产生MgSO4时会产生SO2导致环境污染，错误。

4．某同学将光亮的镁条放入盛有NH4Cl溶液的试管中，有大量气泡产生，为探究该反应原理，该同学做了以下实验并观察到相关现象，由此得出的结论不合理的是（）
【答案】D
【解析】A．氨气为碱性气体，遇到湿润的红色石蕊变蓝，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝，可以证明气体中含有氨气，故A正确；B．收集产生的气体并点燃，火焰呈淡蓝色，可以证明氢气的存在，故B正确；C．pH为8.6时，仍然有气体生成，说明碱性条件下，Mg可以被氧化，故C正确；D、若是氢氧根氧化了Mg，则氢氧根得电子被还原，不可能生成气体，所以D的结论不合理，故D错误；故选D。

5．某工厂用提取粗盐后的盐卤（主要成分为MgCl2）制备金属镁，其工艺流程如下。

下列说法错误的是（）
A．操作①发生的反应为非氧化还原反应
B．若在实验室进行操作①只需要漏斗和烧杯两种玻璃仪器
C．操作②是蒸发浓缩、冷却结晶
D．在整个制备过程中，未发生置换反应
【答案】B
【解析】A．操作①发生的反应为镁离子结合氢氧根生成氢氧化镁沉淀，属于复分解反应，是非氧化还原反应，A正确；B．操作①是过滤，需要漏斗、玻璃棒和烧杯三种玻璃仪器，B错误；C．氯化镁能溶于水，因此要得到氯化镁晶体，则操作②是蒸发浓缩、冷却结晶，C正确；D．一种单质与一种化合物反应生成另外一种单质和另外一种化合物的反应是置换反应，则在整个制备过程中，未发生置换反应，D正确，答案选B。

6．将一定量的Mg和MgO的混合物投入100mL2mol/L的稀盐酸中，完全溶解后，再向反应后的溶液中加入4mol/L的NaOH溶液，要使Mg元素全部沉淀出来，所加入的NaOH溶液的体积最小是（）
A．100mL B．50mL C．25mL D．无法判断
【答案】B
【解析】氢氧化钠溶液，首先中和剩余的盐酸，然后才能沉淀镁离子，当加入的氢氧化钠使镁离子恰好沉淀，所需的氢氧化钠溶液体积最小，此时最后溶液为氯化钠溶液。

根据氯离子守恒可知n（NaCl）=n（HCl）=0.1L×2mol·L－1=0.2mol，根据钠离子守恒可知n（NaOH）=n（NaCl）=0.2mol，所以需4mol·L－1的NaOH溶液的最小体积为0.2mol/4mol·L－
1=0.05L=50ml．选B。

7．相同条件下，相同浓度的盐酸分别与镁、铝、铁3种金属恰好完全反应，产生相同体积的氢气（相同状况下），则下列说法正确的是（）
A．开始时，产生氢气的速率相同
B．参加反应的金属的物质的量比为1∶1∶1
C．所得溶液的质量相等
D．参加反应的金属的质量比为12∶9∶28
【答案】D
【解析】A．物质本身的性质决定反应速率，金属越活泼，其开始反应速率越大，所以Mg的反应速率最大，A错误；B．相同状况下的同体积的气体，气体的物质的量相等，假设都生成3mol气体，根据转移电子相等可知需要镁、铝、铁的物质的量分别是3mol、2mol、3mol，B错误；C、盐酸的体积和金属的质量未知，无法进行判断溶液质量是否相等，C错误；D、根据B中分析可知需要m（Mg）＝3mol×24g/mol＝72g、m（Al）＝2mol×27g/mol＝54g、m （Fe）＝3mol×56g/mol168gg，所以参加反应的金属的质量之比＝12：9：28，D正确，答案选D。

8．盐卤中除含有Mg2+、Cl-外，还含有少量Na+、Fe2+、Fe3+、SO42-和CO(NH2)2等。

从海水提取食
盐和Br2后的盐卤中可以提取MgCl2、MgO、Mg（OH）2等物质，制备流程如图所示：
（1）从MgCl2溶液得到MgCl2.6H2O晶体的过程中所需的基本操作顺序依次为_________________ ；
A．加热蒸馏B．加热浓缩C．冷却结晶D．趁热过滤 E．过滤洗涤（2）制取无水氯化镁必须在氯化氢存在的条件下进行，原因是____________（用适当的文字结合化学用语说明）。

（3）用NaClO除去尿素CO(NH2)2时，生成物除盐外，都是能参与大气循环的物质，则该反应的化学方程式为_________________ ；加入NaClO的另一个作用是
_________________。

（4）Mg(OH)2是制镁盐、耐火材料和阻燃剂的重要原料．
已知25℃时K sp Mg（OH）2]=5.6×10-12，且Mg（OH）2（s）═MgO（s）+H2O（s）△H=+81.5kJ/mol．
①下列叙述正确的是_________
A．从盐卤或海水中获得Mg（OH）2，工业上选择NaOH作沉淀剂
B．Mg（OH）2能作阻燃剂的原因是它分解吸热且生成MgO覆盖可燃物
C．可加热Mg（OH）2得到MgO，再电解熔融的MgO制金属镁
②酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下：
25℃时，在Mg(OH)2的饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂，溶液的颜色为______。

【答案】（1）BCE（2）防止Mg2+水解，Mg2++2H2O Mg(OH)2+2H+
（3）3NaClO+CO(NH2)2═3NaCl+CO2↑+N2↑+2H2O或NaOH+3NaClO+CO(NH2)2═3NaCl+NaHCO3+N2↑+2H2O 氧化Fe2+使它变成Fe(OH)3沉淀而除去(4) ①B ② 蓝色
【解析】向盐卤溶液中加入NaClO，NaClO具有强氧化性，能将Fe2+氧化为Fe3+，向盐卤中加入少量NaOH，NaOH和Fe3+反应生成Fe（OH）3，CO（NH2）2和NaClO发生氧化还原反应，生成物除盐外，都是能参与大气循环的物质，所以生成物是NaCl、CO2、N2、H2O，过量二氧
化碳能和NaOH反应生成碳酸氢钠，将溶液过滤得到的滤渣是Fe（OH）3，滤液I中含有Mg2+、Cl-、Na+，将滤液I蒸发、结晶、过滤得到MgCl2•6H2O，则滤液中含有的杂质离子是
Na+，直接将MgCl2•6H2O加强热能得到MgO，发生反应MgCl2•6H2O △
MgO+2HCl↑+5H2O↑，
氯化镁易水解，所以不能用加热MgCl2•6H2O方法制取氯化镁，要在HCl氛围中制取氯化镁；
（1）从MgCl2溶液得到MgCl2.6H2O晶体的过程，加热浓缩、冷却结晶、过滤洗涤，所以选择BCE；
（2）直接将MgCl2•6H2O加强热能得到MgO，同时还生成HCl和水蒸气，反应方程式为
MgCl2•6H2O △
MgO+2HCl↑+5H2O↑，氯化镁易水解，为防止氯化镁水解，在制取氯化镁时，
要将MgCl2•6H2O放在氯化氢气体中，防止Mg2+水解，Mg2++2H2O Mg(OH)2+2H+；
（3）通过以上分析知，该反应为3NaClO+CO(NH2)2═3NaCl+CO2↑+N2↑+2H2O或NaOH+3NaClO+CO(NH2)2═3NaCl+ NaHCO3+ N2↑+2H2O，次氯酸钠具有强氧化性，能将亚铁离子氧化为铁离子，再转化为氢氧化铁沉淀而除去；（4）①A．从盐卤或海水中获得Mg(OH)2，工业上选择生石灰作沉淀剂，故A错误；B．Mg(OH)2分解吸热，且MgO不能燃烧，所以Mg(OH)2能作阻燃剂是它分解吸热且生成MgO覆盖可燃物，故B正确；C．MgO熔点太高，工业上电解氯化镁制取镁，故C错误；故答案为B；②25℃时，Mg(OH)2的溶度积K sp=5.6×10-12，根据反应Mg(OH)2(s)Mg2++2OH-可得：c(Mg2+)•c2(OH-)=5.6×10-12，设c(OH-)=2c(Mg2+)=x，则：0.5x×x2=5.6×10-12，解得：x=2.24×10-4mol/L，c(H+)=10−14÷2.24×10-4mol/L=4.5×10-11mol/L，溶液的pH=10.4＞9.6，所以溶液呈蓝色。