高考化学与镁及其化合物有关的压轴题附答案解析
高考化学与镁及其化合物有关的压轴题含答案
高考化学与镁及其化合物有关的压轴题含答案一、镁及其化合物1.金属镁是一种活泼的常见金属,有着广泛的用途。
下图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298 K时的稳定状态)。
(1)下列选项中正确的是_________(填序号)。
①MgI2中Mg2+与I-间的作用力小于MgF2中Mg2+与F-间的作用力②MgBr2与Cl2反应是放热反应③化合物的熟稳定性顺序为: MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2(2)请写出在一定条件下液溴与氟化镁固体反应的热化学方程式: ___________。
已知,金属镁在点燃的条件下能与二氧化碳反应:2Mg+CO2→2MgO+C,现将a克镁放在盛有b L(标准状态下)二氧化碳和氧气的混合气体的密闭容器中充分燃烧;(3)若容器中剩余二氧化碳,则残留固体物质_________A 一定只有MgOB 一定有MgO,可能有CC 一定有MgO和CD 一定有C,可能有MgO(4)若反应容器中有氧气剩余,则容器内剩余固体的质量为_________,出现此种状况,容器中原来b L混合气体中氧气的体积应满足(用含a的代数式)__________。
(5)若容器中无气体剩余,残留固体中含有镁,则残留固体m的取值范围_________;若容器中无气体剩余,残留固体中没有镁剩余,则残留固体m的取值范围_________。
【答案】①② MgF2(s)+Br2(l)=MgBr2(s)+ F2(g) △H=+600kJ/mol B 5a3g b>V(O2)>7a 15 (a+32b22.4)<m<(a+44b22.4)5a3<m<23a12【解析】【分析】(1)①离子晶体中离子键越强,离子晶体越稳定;②如果反应物能量之和大于生成物能量之和,则是放热反应;③化合物的热稳定性与物质的能量大小有关,能量越小越稳定;(2)根据盖斯定律书写;(3)镁在燃烧时先和氧气反应生成氧化镁,当氧气完全反应后,镁再和二氧化碳反应生成氧化镁;(4)若氧气有剩余,则镁只和氧气反应生成氧化镁,根据原子守恒计算;采用极限的方法计算;(5)若容器中无气体剩余,残留固体中含有镁,假设气体全部为氧气或二氧化碳,然后采用极限的方法解答;若容器中无气体剩余,残留固体中没有镁剩余,说明二者完全反应。
高考化学与镁及其化合物有关的压轴题含详细答案
高考化学与镁及其化合物有关的压轴题含详细答案一、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 3.7②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 。
备战高考化学压轴题之镁及其化合物(备战高考题型整理,突破提升)附答案
备战高考化学压轴题之镁及其化合物(备战高考题型整理,突破提升)附答案一、镁及其化合物1.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原子核外有 3 个电子层,最外层比次外层少 1 个电子Y食盐中添加少量 Y 的一种化合物预防 Y 元素缺乏Z Z 与钾的一种合金可用于快中子反应堆作热交换剂W 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 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。
2.A、B、C、X均为中学化学常见物质,它们之间有如下转化关系(副产物已略去)。
高考化学与镁及其化合物有关的压轴题及答案
高考化学与镁及其化合物有关的压轴题及答案一、镁及其化合物1.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。
备战高考化学—镁及其化合物的推断题综合压轴题专题复习及答案
备战高考化学—镁及其化合物的推断题综合压轴题专题复习及答案一、镁及其化合物1.下图中A~J分别代表相关反应的一种物质.已知A分解得到等物质的量的B、C、D,图中有部分生成物未标出.请填写以下空白:(1)A的化学式____________;(2)写出反应①②的化学方程式:①_____________,②___________;(3)写出反应③的离子方程式:_______________________;(4)在反应④中,当生成标准状况下2.24 L G时,转移电子数为________ mol。
【答案】NH4HCO3 2Mg+CO22MgO+C; 4NH3+5O24NO+6H2O NH4++HCO3-+2OH-NH3↑+CO2 ↑+2H2O 0.2【解析】【分析】A受热能分解,分解得到等物质的量的B、C、D,且A与碱反应生成D,则A为酸式盐或铵盐,C能和过氧化钠反应,则C为水或二氧化碳,镁条能在B中燃烧,则B为二氧化碳或氧气,因为A受热分解生成B、C、D,则B为二氧化碳,C为水,水和过氧化钠反应生成NaOH和O2,D能在催化剂条件下反应生成H,则D是NH3,G是O2,H是NO,I是NO2,J是HNO3,镁和二氧化碳反应生成氧化镁和碳,C和浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮和水,则E是MgO,F是C,通过以上分析知,A为NH4HCO3,据此分析解答。
【详解】(1)通过以上分析知,A是NH4HCO3,故答案为NH4HCO3;(2)反应①为镁在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳,反应方程式为:2Mg+CO22MgO+C;反应②在催化剂、加热条件下,氨气被氧化生成一氧化氮和水,反应方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O,故答案为2Mg+CO22MgO+C;4NH3+5O2 4NO+6H2O;(3)反应③为在加热条件下,碳酸氢铵和氢氧化钠反应生成氨气、二氧化碳和水,离子方程式为:NH4++HCO3-+2OH-NH3↑+CO2 ↑+2H2O,故答案为NH4++HCO3-+2OH-NH3↑+CO2 ↑+2H2O;(4)反应④为水和过氧化钠反应生成氢氧化钠和氧气,反应方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,当生成标况下2.24L 氧气时转移电子的物质的量=2.24L22.4L/mol×2×(1−0)=0.2mol,故答案为0.2。
2020-2021高考化学与镁及其化合物有关的压轴题及答案解析
2020-2021高考化学与镁及其化合物有关的压轴题及答案解析一、镁及其化合物1.有A、B、C三种常见的金属单质,A在空气中燃烧生成淡黄色固体;B也能在空气中剧烈燃烧,发出耀眼的白光;C在一定条件下与水蒸气反应生成氢气和一种黑色固体。
根据以上信息回答下列问题:(1)写出化学式:A.________;B.________;C.________。
(2)写出化学方程式:①C与水蒸气反应______________________________________________________;②A与水反应_______________________________________________________。
【答案】Na Mg Fe 3Fe+4H2O(g)高温Fe3O4+4H2 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑【解析】【分析】有A、B、C三种常见的金属单质,A在空气中燃烧生成淡黄色固体,则A为钠;B也能在空气中剧烈燃烧,发出耀眼的白光,则B为镁;C在一定条件下与水蒸气反应生成H2和一种黑色固体,则C为铁,据此分析。
【详解】有A、B、C三种常见的金属单质,A在空气中燃烧生成淡黄色固体,则A为钠;B也能在空气中剧烈燃烧,发出耀眼的白光,则B为镁;C在一定条件下与水蒸气反应生成H2和一种黑色固体,则C为铁。
(1)A、B、C的化学式分别为 Na 、 Mg 、 Fe。
(2)化学方程式为①C与水蒸气反应化学方程式为3Fe+4H2O(g) 高温Fe3O4+4H2;②A与水反应化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。
2.已知X溶液有如图所示转化关系:(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)写出上述各步反应①~④的离子方程式:①__________________________________;②____________________________;③___________________________________;④_____________________________。
2020-2021备战高考化学镁及其化合物-经典压轴题及答案解析
2020-2021备战高考化学镁及其化合物-经典压轴题及答案解析一、镁及其化合物1.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. 3 mol/L.[此时间内A2表示的化学反应速率为0. 45 mol/(L·s).则此段反应时间为 s【答案】(1) (2) 2Mg+CO22MgO+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+CO22MgO+C;因此,本题正确答案是:2Mg+CO22MgO+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。
备战高考化学镁及其化合物-经典压轴题附答案
备战高考化学镁及其化合物-经典压轴题附答案一、镁及其化合物1.卤块的主要成分是MgCl2,此外还含Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子。
若以它为原料按下图所示工艺流程进行生产,可制得轻质氧化镁。
若要求产品尽量不含杂质,而且生产成本较低,请根据表1和表2提供的资料,填写空白:表1 生成氢氧化物沉淀的pH物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)3 2.7 3.7Fe(OH)27.69.6﹡Mn(OH)28.39.8Mg(OH)29.611.1﹡Fe2+氢氧化物呈絮状,不易从溶液中除去,所以,常将它氧化为Fe3+,生成Fe(OH)3沉淀除去表2 原料价格表物质价格/(元·吨-1)漂液(含25.2%NaClO)450双氧水(含30%H2O2)2400烧碱(含98%NaOH)2100纯碱(含99.5%Na2CO3)600(1)在步骤②中加入的试剂X,最佳的选择是____________,其作用是_________________;(2)在步骤③中加入的试剂应是_______________________;之所以要控制pH=9.8,其目的是___________________________________________________________。
(3)在步骤④中加入的试剂Z应是________________;(4)在步骤⑤中发生反应的化学方程式是_____________________________________________。
【答案】漂液(或NaClO) 将Fe2+氧化为Fe3+烧碱(或NaOH) 使Fe3+、Mn2+沉淀完全,又尽量减少Mg2+的损失纯碱(或Na2CO3) MgCO3+H2O Mg(OH)2↓+CO2↑【解析】【分析】为除去Fe2+,先将Fe2+氧化成Fe3+,然后加入NaOH调节pH为9.8,然后在滤液中加入纯碱将Mg2+从溶液中以MgCO3沉淀出来,然后加热煮沸可得到Mg(OH)2,灼烧后得到MgO。
备战高考化学与镁及其化合物有关的压轴题含答案
备战高考化学与镁及其化合物有关的压轴题含答案一、镁及其化合物1.下图中A-J分别代表相关反应的一种物质。
已知A分解得到等物质的量的B、C、D,图中有部分生成物未标出。
请填写以下空白:(1)A的化学式为______________,B的电子式为_________________。
(2)写出下列反应②的化学方程式:___________________。
(3)写出反应③的离子方程式:_________________。
(4)写出J与F反应的化学方程式:______________。
(5)在反应④中,当生成标准状况下2.24L G时,转移电子的物质的量为_______mol。
【答案】 NH4HCO3 4NH3+5O24NO+6H2O NH4++HCO3-+2OH-NH3↑+CO32-+2H2O C+HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O 0.2【解析】A受热能分解,分解得到等物质的量的B、C、D,且A与碱反应生成D,则A为酸式盐或铵盐,C能和过氧化钠反应,则C为水或二氧化碳,镁条能在B中燃烧,则B为二氧化碳或氧气,因为A受热分解生成B、C、D,则B为二氧化碳,C为水,水和过氧化钠反应生成NaOH和O2,D能在催化剂条件下反应生成H,则D是NH3,G是O2,H是NO,I是NO2,J是HNO3,镁和二氧化碳反应生成氧化镁和碳,C和浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮和水,则E是MgO,F是C,通过以上分析知,A为NH4HCO3,(1)根据上面的分析可知,A为NH4HCO3,B为CO2,其电子式为;(2)反应②为在催化剂、加热条件下,氨气被氧化生成一氧化氮和水,反应方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O;(3)在加热条件下,碳酸氢铵和氢氧化钠反应的离子方程式为:NH4++HCO3-+2OH-NH3↑+CO32-+2H2O;(4)在加热条件下,碳和浓硝酸发生氧化还原反应生成二氧化碳、二氧化氮和水,反应方程式为:C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O;(5)水和过氧化钠反应生成氢氧化钠和氧气,反应方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,当生成标况下2.24L 氧气时转移电子的物质的量=2.2422.4/molLL=0.2mol。
备战高考化学压轴题专题复习—镁及其化合物的推断题综合附答案解析
备战高考化学压轴题专题复习—镁及其化合物的推断题综合附答案解析一、镁及其化合物1.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+。
高考化学与镁及其化合物有关的压轴题(1)
高考化学与镁及其化合物有关的压轴题(1)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 4NO +6H2O ①②③⑤(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2.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___________________________。
高考化学与镁及其化合物有关的压轴题附详细答案
高考化学与镁及其化合物有关的压轴题附详细答案一、镁及其化合物1.金属镁是一种活泼的常见金属,有着广泛的用途。
下图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298 K时的稳定状态)。
• 1- — _ _________________________ •用FW用(1) ___________________________ 下列选项中正确的是 (填序号)。
①Mga中Mg2^ I-间的作用力小于MgF?中Mg2+与F-间的作用力②M gBr2与C12反应是放热反应③化合物的熟稳定性顺序为:Mgl2>MgBr2>MgCl2>MgF2(2)请写出在一定条件下液溴与氟化镁固体反应的热化学方程式:____________ 。
已知,金属镁在点燃的条件下能与二氧化碳反应:2Mg+CO2~ 2MgO+C,现将a克镁放在盛有b L (标准状态下)二氧化碳和氧气的混合气体的密闭容器中充分燃烧;(3 )若容器中剩余二氧化碳,则残留固体物质 ______________A 一定只有MgOB 一定有MgO,可能有CC 一定有MgO和C D一定有C,可能有MgO(4) _________________________________________________________ 若反应容器中有氧气剩余,则容器内剩余固体的质量为_____________________________________ ,出现此种状况,容器中原来b L混合气体中氧气的体积应满足(用含a的代数式) ____________ 。
(5)若容器中无气体剩余,残留固体中含有镁,则残留固体m的取值范围__________ ;若容器中无气体剩余,残留固体中没有镁剩余,则残留固体m的取值范围__________ 。
5a【答案】①②MgF2(s)+ Br2(l) = MgBr2(s)+ F?(g) △ H= +600kJ/mol B g b> V(02)>37a 32b 44b 5a 23a(a+ ) v m v (a + ) < m< -15 22.4 22.4 3 12【解析】【分析】(1) ①离子晶体中离子键越强,离子晶体越稳定;②如果反应物能量之和大于生成物能量之和,则是放热反应;③化合物的热稳定性与物质的能量大小有关,能量越小越稳定;(2) 根据盖斯定律书写;(3) 镁在燃烧时先和氧气反应生成氧化镁,当氧气完全反应后,镁再和二氧化碳反应生成氧化镁;(4) 若氧气有剩余,则镁只和氧气反应生成氧化镁,根据原子守恒计算;采用极限的方法计 算; (5) 若容器中无气体剩余,残留固体中含有镁,假设气体全部为氧气或二氧化碳,然后采用 极限的方法解答;若容器中无气体剩余,残留固体中没有镁剩余,说明二者完全反应。
高考化学镁及其化合物-经典压轴题及答案解析
(4)m g 试样 A 中含 Mg 的质量为________g; (5)林同学通过查阅资料,发现浓硫酸与铝发生钝化,但与 Mg 能剧烈反应生成 SO2,如果忽 略钝化的反应过程,可以通过测定浓硫酸与固体试样反应产生的气体体积,来确定混合物
A 中镁的质量分数。 郭同学认为林同学的方案可行,但考虑到如果反应结束后硫酸未保持“浓”的状态,测定 结果会____________(填“偏大”、“偏小”或“不变”),其依据是 _______________________________________________________。 【答案】是 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ D 4.8 偏大 浓硫酸变稀后会与铝反应,使 生成的气体偏多,镁的质量分数测定结果偏大 【解析】 【分析】 镁和铝均能与稀硫酸反应生成氢气,铝只能与氢氧化钠溶液反应生成氢气,氢氧化铝是两 性氢氧化物,氢氧化镁不溶于强碱,结合有关物质的物质的量和反应的方程式分析解答。 【详解】 (1)0.5L 2mol·L-1稀硫酸溶液中硫酸的物质的量是 0.5L×2mol/L=1.0mol,最终放出 氢气的物质的量是 11.2L÷22.4L/mol=0.5mol,根据氢原子守恒可知硫酸过量,所以溶液 B 中含有 H+; (2)另取 m g 试样 A,加入 2mol·L-1的 NaOH 溶液,当加到 100mL 时,气体不再生 成,该过程中只有铝和氢氧化钠溶液反应,则②中发生反应的离子方程式为 2Al+2OH+2H2O=2AlO2-+3H2↑; (3)由于溶液中 B 中含有硫酸、硫酸镁和硫酸铝,因此往溶液 B 中加入 2mol/L NaOH, 至沉淀不再发生变化时首先发生中和反应,然后氢氧根沉淀镁离子和铝离子,最后氢氧化 钠溶解氢氧化铝,则能表示过程③产生的沉淀质量 W 与加入 NaOH 溶液体积 V 的关系是图 像 D,答案选 D; (4)与铝反应的氢氧化钠的物质的量是 2mol/L×0.1L=0.2mol,根据方程式可知 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑生成氢气是 0.3mol,由于相同质量的铝与稀硫酸反应也产生 0.3mol 氢气,则镁生成的氢气是 0.5mol-0.3mol=0.2mol,所以根据方程式 Mg+2H+= Mg2++H2↑可知镁的质量是 0.2mol×24g/mol=4.8g; (5)由于浓硫酸变稀后会与铝反应,使生成的气体偏多,从而导致镁的质量分数测定结果 偏大。
2020-2021高考化学压轴题之镁及其化合物(高考题型整理,突破提升)附详细答案
2020-2021高考化学压轴题之镁及其化合物(高考题型整理,突破提升)附详细答案一、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 3.7②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 。
备战高考化学压轴题专题镁及其化合物的经典推断题综合题含详细答案
备战高考化学压轴题专题镁及其化合物的经典推断题综合题含详细答案一、镁及其化合物1.下图中A-J分别代表相关反应中的一种物质,已知A分解得到等物质的量的B、C、D,已知B、D为常温下气态化合物,C为常温下液态化合物,图中有部分生成物未标出。
请填写以下空白:(1)A的化学式_____________B的电子式_______________。
(2)写出下列反应的化学方程式:D+G→ H_____________________________。
B+镁→ E + F______________________________。
(3)写出A + NaOH →D的离子方程式_________________________________。
【答案】(1) NH4HCO3(2) 4NH3+5O24NO + 6H2O CO2+ 2Mg ="==" 2MgO+C(3) NH4++ HCO3-+2OH-= NH3+CO32-+2H2O【解析】【分析】已知A与碱反应生成气体化合物,则A含有铵根离子;A加热分解生成等物质的量的2种气体和1种液体,液体与过氧化钠反应则为水,可确定A为碳酸氢铵,D为氨气,C为水,B为二氧化碳;二氧化碳与镁反应生成氧化镁和碳;【详解】(1)分析可知,A为碳酸氢铵,化学式为:NH4HCO3;B为二氧化碳,其电子式为:;(2)D与G分别为氨气、氧气,在一定条件下反应生成一氧化氮和水,方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O;镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳,方程式为:CO2+2Mg 点燃2MgO+C;(3)碳酸氢钠与NaOH反应生成氨气、水和碳酸钠,其反应的离子方程式为:NH4+ + HCO3-+2OH-= NH3 +CO32-+2H2O;2.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原子核外有 3 个电子层,最外层比次外层少 1 个电子Y食盐中添加少量 Y 的一种化合物预防 Y 元素缺乏Z Z 与钾的一种合金可用于快中子反应堆作热交换剂W 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_____。
备战高考化学压轴题专题复习—镁及其化合物的推断题综合附答案
备战高考化学压轴题专题复习—镁及其化合物的推断题综合附答案一、镁及其化合物1.有A、B、C三种常见的金属单质,A在空气中燃烧生成淡黄色固体;B也能在空气中剧烈燃烧,发出耀眼的白光;C在一定条件下与水蒸气反应生成氢气和一种黑色固体。
根据以上信息回答下列问题:(1)写出化学式:A.________;B.________;C.________。
(2)写出化学方程式:①C与水蒸气反应______________________________________________________;②A与水反应_______________________________________________________。
【答案】Na Mg Fe 3Fe+4H2O(g)高温Fe3O4+4H2 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑【解析】【分析】有A、B、C三种常见的金属单质,A在空气中燃烧生成淡黄色固体,则A为钠;B也能在空气中剧烈燃烧,发出耀眼的白光,则B为镁;C在一定条件下与水蒸气反应生成H2和一种黑色固体,则C为铁,据此分析。
【详解】有A、B、C三种常见的金属单质,A在空气中燃烧生成淡黄色固体,则A为钠;B也能在空气中剧烈燃烧,发出耀眼的白光,则B为镁;C在一定条件下与水蒸气反应生成H2和一种黑色固体,则C为铁。
(1)A、B、C的化学式分别为 Na 、 Mg 、 Fe。
(2)化学方程式为①C与水蒸气反应化学方程式为3Fe+4H2O(g) 高温Fe3O4+4H2;②A与水反应化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。
2.A、B、C、X均为中学化学常见物质,它们之间有如下转化关系(副产物已略去)。
(1)X是空气中存在的强氧化性无色气体单质,则A不是_____(填序号)。
a.C b.Na c.Al d.S若C是红棕色气体,则A可能是___________或____________。
(2)若X是一种温室气体,单质A被誉为国防金属,则反应①的化学方程式为___________________________________________________。
高考化学—镁及其化合物的推断题综合压轴题专题复习及答案(1)
高考化学—镁及其化合物的推断题综合压轴题专题复习及答案(1)一、镁及其化合物1.金属镁是一种活泼的常见金属,有着广泛的用途。
下图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298 K时的稳定状态)。
(1)下列选项中正确的是_________(填序号)。
①MgI2中Mg2+与I-间的作用力小于MgF2中Mg2+与F-间的作用力②MgBr2与Cl2反应是放热反应③化合物的熟稳定性顺序为: MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2(2)请写出在一定条件下液溴与氟化镁固体反应的热化学方程式: ___________。
已知,金属镁在点燃的条件下能与二氧化碳反应:2Mg+CO2→2MgO+C,现将a克镁放在盛有b L(标准状态下)二氧化碳和氧气的混合气体的密闭容器中充分燃烧;(3)若容器中剩余二氧化碳,则残留固体物质_________A 一定只有MgOB 一定有MgO,可能有CC 一定有MgO和CD 一定有C,可能有MgO(4)若反应容器中有氧气剩余,则容器内剩余固体的质量为_________,出现此种状况,容器中原来b L混合气体中氧气的体积应满足(用含a的代数式)__________。
(5)若容器中无气体剩余,残留固体中含有镁,则残留固体m的取值范围_________;若容器中无气体剩余,残留固体中没有镁剩余,则残留固体m的取值范围_________。
【答案】①② MgF2(s)+Br2(l)=MgBr2(s)+ F2(g) △H=+600kJ/mol B 5a3g b>V(O2)>7a 15 (a+32b22.4)<m<(a+44b22.4)5a3<m<23a12【解析】【分析】(1)①离子晶体中离子键越强,离子晶体越稳定;②如果反应物能量之和大于生成物能量之和,则是放热反应;③化合物的热稳定性与物质的能量大小有关,能量越小越稳定;(2)根据盖斯定律书写;(3)镁在燃烧时先和氧气反应生成氧化镁,当氧气完全反应后,镁再和二氧化碳反应生成氧化镁;(4)若氧气有剩余,则镁只和氧气反应生成氧化镁,根据原子守恒计算;采用极限的方法计算;(5)若容器中无气体剩余,残留固体中含有镁,假设气体全部为氧气或二氧化碳,然后采用极限的方法解答;若容器中无气体剩余,残留固体中没有镁剩余,说明二者完全反应。
备战高考化学压轴题专题复习—镁及其化合物的推断题综合及详细答案
备战高考化学压轴题专题复习—镁及其化合物的推断题综合及详细答案一、镁及其化合物1.镁铝合金在交通、航空、电子等行业有着广泛的应用。
某化学兴趣小组试对镁铝合金废料进行回收利用,实验中可将铝转化为硫酸铝晶体,并对硫酸铝晶体进行热重分析。
镁铝合金废料转化为硫酸铝晶体实验流程如下:试回答下列问题:(1)在镁铝合金中加入NaOH溶液,写出反应的化学反应方程式,固体B的化学式。
(2)操作Ⅱ包含的实验步骤有:蒸发浓缩、、、洗涤、干燥。
(3)操作Ⅱ中常用无水乙醇对晶体进行洗涤,选用无水乙醇的原因是。
(4)若初始时称取的镁铝合金废料的质量为9.00 g,得到固体A的质量为4.95 g,硫酸铝晶体的质量为49.95 g(假设每一步的转化率均为100%,合金废料中不含溶于碱的杂质)。
计算得硫酸铝晶体的化学式为。
(5)取上述硫酸铝晶体进行热重分析,其热分解主要分为三个阶段:323K-523K,553K-687K,1043K以上不再失重,其热分解的TG曲线见下图,已知:。
根据图示数据计算确定每步分解的产物,写出第一阶段分解产物的化学式,第三阶段反应化学方程式。
【答案】(1)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑(2)Al(OH)3(3)冷却结晶(4)过滤减少晶体的溶解(5)洗去晶体表面杂质(6)有利于晶体的干燥(7)Al2(SO4)3·18H2O(8)Al2(SO4)3·3H2O (9)Al2(SO4)3Al2O3+3SO3↑【解析】【分析】向镁铝合金中加入足量氢氧化钠溶液,发生反应:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,镁不反应,固体A为Mg,采用过滤的方法进行分离,向滤液中通入二氧化碳,发生反应:NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3,再通过过量进行分离,固体B为氢氧化铝,氢氧化铝与硫酸反应得到硫酸铝溶液,再经过蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤、干燥得到硫酸铝晶体(1)Al和氢氧化钠溶液生成可溶性的偏铝酸钠,镁不反应;(2)从溶液中获得晶体,需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作;(3)用乙醇洗涤,可以减少晶体的溶解,有利于晶体的干燥;(4)Al的质量为9g-4.95g=4.05g,设硫酸铝晶体化学式为:Al2(SO4)3·nH2O,根据Al元素守恒计算硫酸铝晶体的物质的量,再计算硫酸铝晶体的相对分子质量,进而计算n的值,确定化学式;(5)根据(4)中计算可知,晶体中结晶水的质量分数,低温加热,首先失去结晶水,高温下,最终硫酸铝分解,根据失重%计算判断各阶段分解产物,再书写化学方程式;【详解】(1)在镁铝合金中加入NaOH溶液,Al可以与强碱溶液发生反应,而Mg不能反应,该反应的化学反应方程式是2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;所以固体A是Mg;向滤液中通入过量的CO2气体,由于酸性H2CO3>Al(OH)3,会发生反应:NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3;所以固体B是Al(OH)3;(2)用硫酸溶解该固体,发生反应:2Al(OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)3+6H2O;得到的溶液C是Al2(SO4)3溶液;由于其溶解度随温度的升高而增大,所以从溶液中获得晶体的方法是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;(3)操作Ⅱ中常用无水乙醇对晶体进行洗涤,来洗去表面的杂质离子,选用无水乙醇的原因是减少晶体的溶解;洗去晶体表面杂质;有利于晶体的干燥;(4)若初始时称取的镁铝合金废料的质量为9.00 g,得到固体A的质量为4.95 g,金属发生反应,而镁不反应,减少的质量为金属铝的质量,则m(Al)= 9.00g—4.95 g=4.05g,n(Al)=4.05 27/gg mol=0.15mol,硫酸铝晶体的质量为49.95 g,硫酸铝晶体中含有SO42-的物质的量为n(SO42-)=32n(Al3+)=32×0.15mol=0.225mol, Al2(SO4)3的质量是m(Al2(SO4)3)= (0.15mol2)×342g/mol=25.65g,则含有的结晶水的物质的量是n(H2O)=49.95g25.65g18g/mol)(=1.35mol,则n(Al2(SO4)3):n(H2O)= (0.15mol2):1.35mol=1: 18,所以该结晶水合物的化学式是:Al2(SO4)3·18H2O。
备战高考化学压轴题专题复习—镁及其化合物的推断题综合含答案
备战高考化学压轴题专题复习—镁及其化合物的推断题综合含答案一、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 3.7②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 。
高考化学——镁及其化合物的推断题综合压轴题专题复习附详细答案
高考化学——镁及其化合物的推断题综合压轴题专题复习附详细答案一、镁及其化合物1.某同学用某化合物X(两种短周期元素组成的纯净物)进行了如下实验:实验步骤②中还观测到生成黑色固体和无色无味气体,生成的溶液可作为建筑行业的一种黏合剂。
请回答:(1)X的化学式是____,步骤①的离子方程式是___。
(2)步骤②的化学方程式是_____。
【答案】Mg2Si Mg2Si +4H+=SiH4↑+2Mg2+ SiH4 +2KMnO4=2MnO2↓+Na2SiO3+H2↑+H2O 【解析】【分析】短周期元素形成的化合物中,与过量烧碱溶液生成白色沉淀,则灼烧后得到白色固体的为MgO,4.0g白色固体可得X中0.1molMg原子,无色气体A与高锰酸钾可生成黏合剂硅酸钾溶液,可知无色气体A具有还原性且含有Si元素,据此分析作答。
【详解】(1)根据化合物X 7.20g计算得到Mg原子与Si原子个数之比为2:1,则X的化学式为Mg2Si,在盐酸作用下会生成硅烷气体与氯化镁,故其离子方程式为:Mg2Si+4H+=SiH4↑+2Mg2+,故答案为:Mg2Si;Mg2Si +4H+=SiH4↑+2Mg2+;(2)在强氧化剂高锰酸钠的作用下,硅烷被氧化为硅酸钠与氢气,同时生成黑色固体二氧化锰,根据氧化还原反应得失电子守恒与元素守恒可得,其化学方程式为:SiH4+2KMnO4=2MnO2↓+K2SiO3+H2↑+H2O。
2.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。
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高考化学与镁及其化合物有关的压轴题附答案解析一、镁及其化合物1.金属镁是一种活泼的常见金属,有着广泛的用途。
下图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298 K时的稳定状态)。
(1)下列选项中正确的是_________(填序号)。
①MgI2中Mg2+与I-间的作用力小于MgF2中Mg2+与F-间的作用力②MgBr2与Cl2反应是放热反应③化合物的熟稳定性顺序为: MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2(2)请写出在一定条件下液溴与氟化镁固体反应的热化学方程式: ___________。
已知,金属镁在点燃的条件下能与二氧化碳反应:2Mg+CO2→2MgO+C,现将a克镁放在盛有b L(标准状态下)二氧化碳和氧气的混合气体的密闭容器中充分燃烧;(3)若容器中剩余二氧化碳,则残留固体物质_________A 一定只有MgOB 一定有MgO,可能有CC 一定有MgO和CD 一定有C,可能有MgO(4)若反应容器中有氧气剩余,则容器内剩余固体的质量为_________,出现此种状况,容器中原来b L混合气体中氧气的体积应满足(用含a的代数式)__________。
(5)若容器中无气体剩余,残留固体中含有镁,则残留固体m的取值范围_________;若容器中无气体剩余,残留固体中没有镁剩余,则残留固体m的取值范围_________。
【答案】①② MgF2(s)+Br2(l)=MgBr2(s)+ F2(g) △H=+600kJ/mol B 5a3g b>V(O2)>7a 15 (a+32b22.4)<m<(a+44b22.4)5a3<m<23a12【解析】【分析】(1)①离子晶体中离子键越强,离子晶体越稳定;②如果反应物能量之和大于生成物能量之和,则是放热反应;③化合物的热稳定性与物质的能量大小有关,能量越小越稳定;(2)根据盖斯定律书写;(3)镁在燃烧时先和氧气反应生成氧化镁,当氧气完全反应后,镁再和二氧化碳反应生成氧化镁;(4)若氧气有剩余,则镁只和氧气反应生成氧化镁,根据原子守恒计算;采用极限的方法计算;(5)若容器中无气体剩余,残留固体中含有镁,假设气体全部为氧气或二氧化碳,然后采用极限的方法解答;若容器中无气体剩余,残留固体中没有镁剩余,说明二者完全反应。
【详解】(1)①相同类型的离子晶体中,离子键越强,则离子间作用力越强,物质含有的能量越低,所以MgI 2中Mg 2+与I −间的作用力小于MgF 2中Mg 2+与F −间的作用力,故正确; ②根据图象知,反应物的能量大于生成物能量,所以Mg 与F 2的反应是放热反应,故正确;③能量越小的物质越稳定,所以化合物的热稳定性顺序为MgI 2<MgBr 2<MgCl 2<MgF 2,故错误;故选①②;(2)镁和氟气反应的热化学反应方程式为:Mg(s)+F 2(g)=MgF 2(s) △H =−1124kJ/mol ① Mg(s)+Br 2(l)=MgBr 2(s) △H =−524kJ/mol ②将方程式②−①得MgF 2(s)+Br 2(l)=MgBr 2(s)+ F 2(g) △H =(−524kJ/mol)−( −1124kJ/mol)=+600kJ/mol ,故答案为:MgF 2(s)+Br 2(l)=MgBr 2(s)+ F 2(g) △H =+600kJ/mol ;(3)镁先和氧气反应生成氧化镁,当氧气完全反应后,镁再和二氧化碳反应生成氧化镁,若容器中剩余二氧化碳,二氧化碳可能参加反应也可能不参加反应,所以残留固体物质一定含有氧化镁,可能含有碳,故选B ;(4)镁的物质的量=24g ag /mol =a 24mol ,若氧气有剩余,则镁只和氧气反应生成氧化镁,根据原子守恒得n (Mg)=n (MgO),所以氧化镁的质量=a 24mol×40g/mol =5a 3g ; 氧气有剩余,氧气的最小体积为大于和镁完全反应的体积,而小于气体总体积,2Mg +O 2=2MgO ,根据镁和氧气的关系式得当镁和氧气恰好反应时需要气体氧气物质的量=a 24mol×12=a 48mol ,则需要氧气体积=a 48mol×22.4L/mol =7a 15L ,所以氧气的体积为b >V (O 2)>7a 15,故答案为:5a 3g ;b >V (O 2)>7a 15; (5)若容器中无气体剩余,残留固体中含有镁,说明镁不足量,假设气体全部是氧气,氧气完全反应时固体质量增加的质量=b 22.4mol×32g/mol =32b 22.4g ,则固体质量为(a +32b 22.4)g ; 假设气体全部是二氧化碳,根据2Mg +CO 2→2MgO +C 知,固体增加的质量为二氧化碳的质量,所以固体增加的质量=b 22.4mol×44g/mol =44b 22.4g ,所以固体质量为(a +44b 22.4)g ,则容器内固体质量为(a +32b 22.4)<m <(a +44b 22.4);假设镁和氧气恰好反应,固体的质量为氧化镁的质量=5a3g;假设镁和二氧化碳恰好反应,固体的质量为镁和二氧化碳的质量=a+ag24g/mol2×1×44g/mol=23a12g,实际上固体质量介于二者之间,为5a3<m<23a12,故答案为:(a+32b22.4)<m<(a+44b22.4);5a3<m<23a12。
【点睛】根据镁和氧气、二氧化碳之间的反应结合极限法来分析解答,明确镁和氧气、二氧化碳混合气体反应的先后顺序是解本题关键。
2.某同学用含结晶水的正盐X(四种短周期元素组成的纯净物)进行了如下实验:实验中观测到:混合气甲呈无色并被蒸馏水全部吸收;固体乙为纯净物;在步骤③中,取1/10溶液丙,恰好中和需消耗0.00200molNaOH;另取一定量的溶液丙,加入少量K2FeO4固体,产生黄绿色气体。
请回答:(1)X的化学式是__________,步骤①的化学方程式是______________________________。
(2)溶液丙与K2FeO4固体反应的化学方程式是_____________________________________。
【答案】MgCl2·6H2O MgCl2·6H2O MgO+2HC1↑+5H2O↑2K2FeO4+16HC1=4KCl+ 2FeCl3+ 3Cl2↑+8H2O【解析】【分析】据题意知,含结晶水的正盐X共含有四种短周期元素,经灼烧所得的混合气体中含有水蒸气,混合气甲经步骤②、③、④得白色沉淀,可判断混合气甲中有氯元素,由混合气甲呈无色并被蒸馏水全部吸收,且溶液丙可以被NaOH溶液中和、与少量K2FeO4反应能生成黄绿色气体,可得混合气体甲中含有HCl气体。
结合正盐X灼烧得到混合气体甲和固体乙可推知X含有H、O、Cl和一种金属元素。
依题意经计算可知混合气体甲中:n(HCl)=0.02mol,n(H2O)=mol=0.05mol。
又因盐X为正盐,并且所含元素均为短周期元素,可知其阴离子为氯离子,阳离子可能为Na+、Mg2+或Al3+。
若是钠离子,则X灼烧时无法产生HCl气体,不符合题意,而氯化镁晶体和氯化铝晶体灼烧后得到的分别是氧化酶和氧化铝,根据固体乙的质量计算可知阳离子为Mg2+,固体乙为MgO,n(MgO)-0.01mol,故X为MgCl2·6H2O,据此解答。
【详解】据题意知,含结晶水的正盐X共含有四种短周期元素,经灼烧所得的混合气体中含有水蒸气,混合气甲经步骤②、③、④得白色沉淀,可判断混合气甲中有氯元素,由混合气甲呈无色并被蒸馏水全部吸收,且溶液丙可以被NaOH溶液中和、与少量K2FeO4反应能生成黄绿色气体,可得混合气体甲中含有HCl气体。
结合正盐X灼烧得到混合气体甲和固体乙可推知X含有H、O、Cl和一种金属元素。
依题意经计算可知混合气体甲中:n(HCl)=0.02mol,n(H2O)=mol=0.05mol。
又因盐X为正盐,并且所含元素均为短周期元素,可知其阴离子为氯离子,阳离子可能为Na+、Mg2+或Al3+。
若是钠离子,则X灼烧时无法产生HCl气体,不符合题意,而氯化镁晶体和氯化铝晶体灼烧后得到的分别是氧化酶和氧化铝,根据固体乙的质量计算可知阳离子为Mg2+,固体乙为MgO,n(MgO)-0.01mol,故X为MgCl2·6H2O,(1)由分析可知X的化学式为MgCl2·6H2O,其灼烧时分解生成MgO、HCl和H2O,发生反应的化学方程式为:MgCl2·6H2O MgO+2HC1↑+5H2O↑。
(2)溶液丙为稀盐酸,加入少量K2FeO4固体,产生黄绿色气体为Cl2,可知此反应发生氧化还原反应,还原产物应为FeCl3,根据电子守恒和原子守恒可知发生反应的化学方程式为:2K2FeO4+16HC1=4KCl+ 2FeCl3+ 3Cl2↑+8H2O。
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【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。