高考化学专题题库∶镁及其化合物的推断题综合题及答案(1)
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高考化学——镁及其化合物的推断题综合压轴题专题复习含答案一、镁及其化合物1.硼镁泥是一种工业废料,主要成份是MgO(占40%),还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质,以此为原料制取的硫酸镁,可用于印染、造纸、医药等工业。
从硼镁泥中提取MgSO4·7H2O的流程如下:根据题意回答下列问题:(1)实验中需用1mol/L的硫酸80mL,若用98%的浓硫酸来配制,除量筒、玻璃棒外,还需要的玻璃仪器有_________。
(2)滤渣的主要成份除含有Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO2外,还有_________。
(3)加入的NaClO可与Mn2+反应产生MnO2沉淀,该反应的离子方程式_________。
在调节pH=5-6之前,还有一种离子也会被NaClO氧化,该反应的离子方程式为________________。
(4)如何检验滤液中Fe3+是否被除尽,简述检验方法_________。
(5)已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表:温度(℃)40506070MgSO430.933.435.636.9CaSO40.2100.2070.2010.193“除钙”是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去,根据上表数据,简要说明操作步骤_________、_________。
(6)如果提供的硼镁泥共100 g,得到的MgSO4·7H2O 196.8 g,则MgSO4·7H2O的产率为_________。
【答案】烧杯、100mL的容量瓶、胶头滴管 SiO2 Mn2++ ClO-+ H2O → MnO2↓ + 2H++ Cl-2Fe2++ ClO-+ 2H+→ 2Fe3++ Cl-+ H2O 取少量滤液,向其中加入硫氰化钾溶液,如果溶液不变红色,说明滤液中不含Fe3+;如果溶液变红色,说明滤液中含Fe3+。
蒸发浓缩趁热过滤80%【解析】【详解】(1)配制溶液时还需要的玻璃仪器有烧杯、100mL的容量瓶、胶头滴管,(2)由于pH=5-6溶液呈酸性,所以滤渣中还有二氧化硅。
高考化学《镁及其化合物的推断题综合》专项训练及详细答案一、镁及其化合物1.X、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③④⑤步反应的离子方程式:_____________;___________;___________【答案】MgSO4Mg(OH)MgCl2BaCl2AgNO3Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O Ag++Cl−=AgCl↓Ba2++SO42−=BaSO4↓【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,MgCl2与AgNO3反应生成硝酸镁,则乙为AgNO3,故答案为MgSO4;Mg(OH)2;MgCl2;BaCl2;AgNO3;(2)③为Mg(OH)2和盐酸的反应,反应的离子方程式为Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O,④为MgCl2和AgNO3的反应,反应的离子方程式为Ag++Cl−=AgCl↓,⑤为MgSO4和BaCl2的反应,反应的离子方程式为Ba2++SO42−=BaSO4↓,故答案为③Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O、④Ag++Cl−=AgCl↓、⑤Ba2++SO42−=BaSO4↓。
2.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。
高考化学镁及其化合物推断题综合试题及答案解析一、镁及其化合物1.用C、Mg和Al组成的混合物进行如下图所示实验。
填写下列空白。
(1)气体X为_________,固体Z为_____________。
(2)滤液Y中除H+外,还含有的阳离子为_________与__________;其中镁和稀硫酸反应的化学方程式为_________________________________________。
(3)滤液N中除Na2SO4和NaOH外,还含有的溶质为____________(填化学式);生成该物质的离子方程式为:________________________________。
(4)生成固体M的离子方程式为:________________________________。
【答案】H2 C Al 3+Mg 2+ Mg + H2SO4== MgSO4 + H2↑Na[Al(OH) 4] Al 3+ + 4OH—== [Al(OH) 4]—Mg 2++ 2OH—== Mg(OH) 2↓【解析】【分析】本题主要考查镁、铝相关知识。
C与稀硫酸不发生反应,故固体Z为C,Mg、Al为活泼金属,能与非氧化性酸反应置换出H2,并生成相应的盐,故气体X为H2,滤液Y中溶质为H2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3;加入过量的NaOH溶液后,生成可溶性的Na[Al(OH) 4]和Na2SO4以及难溶物Mg(OH)2,由此分析作答。
【详解】(1)由上述分析可知,气体X为H2;固体Z为C;(2)由上述分析可知,滤液Y中还含有的阳离子为Mg2+、Al3+;其中镁和稀硫酸的反应的方程式为:Mg + H2SO4== MgSO4 + H2↑;(3)由上述分析可知,滤液N中还含有的溶质为Na[Al(OH) 4];生成Na[Al(OH) 4]的离子方程式为:Al 3+ + 4OH-== [Al(OH) 4] -;(4)固体M为Mg(OH)2,生成Mg(OH)2的离子方程式为:Mg 2++ 2OH-== Mg(OH) 2↓2.X、Y、Z为三种常见的单质,Z为绿色植物光合作用后的产物之一,A、B为常见化合物.它们在一定条件下可以发生如图反应(均不是在溶液中进行的反应)(以下每个空中只需填入一种物质)(1)X、Y均为金属时,此反应在工业上称为___反应,其反应方程式为________(2)X为金属,Y为非金属时,A为__B__(3)X为非金属Y为金属时,A为__B为_______(4)X为非金属,Y为非金属时,A为_____B为______【答案】铝热反应 3Fe3O4+8 Al 9Fe +4 Al2O3 CO2 MgO CuO H2O SiO2 CO 【解析】【分析】Z为绿色植物光合作用后的产物之一,应为O2,X+A Y+B的反应为置换反应,X、Y为单质,A、B为氧化物。
高考化学镁及其化合物推断题综合经典题及答案一、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.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。
高考化学镁及其化合物推断题综合题及详细答案一、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.A、B、C、D 均为中学所学的常见物质且均含有同一种元素,它们之间的转化关系如下图所示(反应条件及其他物质已经略去):(1)若 A 是一种金属,C 是淡黄色固体,C 的阴阳离子个数比为_______;(2)若 A 为淡黄色固体单质,写出 D 的浓溶液与铜反应的化学方程式_______;(3)若 A 是化合物,C 是红棕色气体,则 A 的化学式为_____;C 转化为 D 的过程中,氧化剂与还原剂的质量比为_____。
(4)若 A 为黑色固体单质,C 是空气中的主要温室气体。
高考化学专题复习镁及其化合物的推断题综合题附详细答案一、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 。
高考化学专题复习镁及其化合物的推断题综合题含详细答案一、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↑+2M g2+;(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D、E、F均是短周期元素形成的单质, E的氧化物对应的水化物为中强碱,F为黑色固体, A、D为无色气体,B、C的焰色反应呈黄色。
它们之间的变化关系如右图所示(个别生成物略去),回答以下问题:(1)写出A与E反应的化学方程式:__________。
(2)写出与E同周期的最活泼非金属单质的实验室制法的化学方程式:______。
(3)写出C的溶液与少量盐酸反应的离子方程式:__________________。
【答案】2Mg+CO22MgO+C MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O CO32-+H+=HCO3-【解析】【分析】将文字信息标注于框图,再据物质转化关系,从中学常见物质出发进行推断。
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.有关物质的转化关系如下图所示(部分物质和条件已略去)。
A是金属单质,D是非金属单质,B、F是气体且B无色无味,G是最常见的无色液体。
请回答下列问题:(1)C的化学式为:______________。
(2)B的电子式为:______________。
(3)写出③的离子方程式:__________________。
(4)写出②的化学方程式,并用“单线桥”标出电子转移的方向和数目________________。
【答案】MgO H2O+3NO2=== 2H++2NO3-+NO【解析】A是金属单质在无色气体B中燃烧生成非金属单质D,则A是Mg、B是CO2、C是MgO、D是C;碳可以和浓硫酸、浓硝酸在加热条件下反应生成CO2,结合F与水化合能生成E,可知E为浓硝酸,F为NO2;(1)C的化学式为MgO;(2)CO2是共价化合物,其的子式为;(3)NO2溶解于水生成硝酸和NO的离子方程式为H2O+3NO2=== 2H++2NO3-+NO;(4)碳与浓硝酸反应生成CO2的反应是氧化还原反应,其反应化学方程式及电子转移的方向和数目为。
点睛:此类题的解答一般有以下步骤:思维起点的选择:思维起点是指开始时的思维指向、思维对象或思维角度,推断题中的思维起点应是最具特征的某个条件(包括文字叙述或某个变化过程);思维过程的展开:解题者在确定思维起点的基础上,利用题目所给信息,结合已有的化学知识和解题经验,不断地缩小问题状态与目标状态的距离;思维过程的检验:将上述思维过程的结果代入题中,检查一下是否符合题中条件;金属在无色气体中燃烧生成非金属单质这一特殊反应现象,及时与Mg在二氧化碳中燃烧建立联系,展开思维的空间,寻找目标答案。
2.已知A、B、C、D组成的元素都属于短周期,它们之间的简单转化关系如图所示。
请按要求写出有关反应的化学方程式:(1)若其中A、D为单质且同主族,B、C为氧化物: (该反应在工业上有重要用途) 。
全国高考化学镁及其化合物的推断题综合高考真题汇总及答案解析一、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。
高考化学专题复习镁及其化合物的推断题综合题及详细答案一、镁及其化合物1.硼镁泥是一种工业废料,主要成份是MgO(占40%),还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质,以此为原料制取的硫酸镁,可用于印染、造纸、医药等工业。
从硼镁泥中提取MgSO4·7H2O的流程如下:根据题意回答下列问题:(1)实验中需用1mol/L的硫酸80mL,若用98%的浓硫酸来配制,除量筒、玻璃棒外,还需要的玻璃仪器有_________。
(2)滤渣的主要成份除含有Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO2外,还有_________。
(3)加入的NaClO可与Mn2+反应产生MnO2沉淀,该反应的离子方程式_________。
在调节pH=5-6之前,还有一种离子也会被NaClO氧化,该反应的离子方程式为________________。
(4)如何检验滤液中Fe3+是否被除尽,简述检验方法_________。
(5)已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表:温度(℃)40506070MgSO430.933.435.636.9CaSO40.2100.2070.2010.193“除钙”是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去,根据上表数据,简要说明操作步骤_________、_________。
(6)如果提供的硼镁泥共100 g,得到的MgSO4·7H2O 196.8 g,则MgSO4·7H2O的产率为_________。
【答案】烧杯、100mL的容量瓶、胶头滴管 SiO2 Mn2++ ClO-+ H2O → MnO2↓ + 2H++ Cl-2Fe2++ ClO-+ 2H+→ 2Fe3++ Cl-+ H2O 取少量滤液,向其中加入硫氰化钾溶液,如果溶液不变红色,说明滤液中不含Fe3+;如果溶液变红色,说明滤液中含Fe3+。
蒸发浓缩趁热过滤80%【解析】【详解】(1)配制溶液时还需要的玻璃仪器有烧杯、100mL的容量瓶、胶头滴管,(2)由于pH=5-6溶液呈酸性,所以滤渣中还有二氧化硅。
高考化学专题题库∶镁及其化合物的推断题综合题及答案(1)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。
【详解】(1)步骤②是为了将Fe2+氧化成Fe3+,并在控制合适的pH条件时生成Fe(OH)3沉淀而除之.虽然漂液和H2O2都可采用,但对比表2提供的原料价格可以看出,漂液比H2O2的价格低得多,所以选漂液最合理;(2)步骤③的目的在于使除Mg2+以外的各种杂质金属离子都生成氢氧化物沉淀,以便通过过滤而除去,应加入NaOH,如加入纯碱,不能达到较高的PH,且易生成碳酸镁沉淀,分析表1提供的数据:除去杂质离子合理的pH范围是3.7<pH<9.8,在此范围内,如果pH过高,就会有大量的Mg2+生成Mg(OH)2而进入沉淀中,从而导致生产成本的提高.为了兼顾产品质量和生产成本,选择pH=9.8最合理,当然此时Mg2+也会部分生成Mg(OH)2沉淀,但由于卤块价格低廉,这点不可避免的损失还是可以承受的,以此保证产品的纯度值得;(3)步骤④的目的是将Mg2+从溶液中沉淀出来.从MgCl2制得MgO,有两种可行的方法,一种是向溶液中加入烧碱,另一种方法是向溶液中加入纯碱,此处选用后一种方法更合理.一方面,加烧碱生成的中间产物Mg(OH)2是胶状沉淀,会造成过滤困难,更重要的是反应过程中不能进行轻化处理,只能得到重质氧化镁;加纯碱生成的中间产物MgCO3呈粗颗粒状,易过滤,MgCO3在水中经一段时间的加热会有部分反应生成CO2,由于CO2气体的产生,使沉淀变得疏松,灼烧沉淀后得到的是轻质氧化镁.另一方面,对比表2中烧碱和纯碱的价格可以看出,纯碱比烧碱价格低得多,采用纯碱路线既合理又经济;(4)步骤⑤中反应的化学方程式为:MgCO3+H2O Mg(OH)2↓+CO2↑。
2.X、Y、Z为三种常见的单质,Z为绿色植物光合作用后的产物之一,A、B为常见化合物.它们在一定条件下可以发生如图反应(均不是在溶液中进行的反应)(以下每个空中只需填入一种物质)(1)X、Y均为金属时,此反应在工业上称为___反应,其反应方程式为________(2)X为金属,Y为非金属时,A为__B__(3)X为非金属Y为金属时,A为__B为_______(4)X为非金属,Y为非金属时,A为_____B为______【答案】铝热反应 3Fe3O4+8 Al 9Fe +4 Al2O3 CO2 MgO CuO H2O SiO2 CO 【解析】【分析】Z为绿色植物光合作用后的产物之一,应为O2,X+A Y+B的反应为置换反应,X、Y为单质,A、B为氧化物。
【详解】(1)当X、Y均为金属时,应为铝热反应,则X为Al、A为Fe3O4,Y为Fe,B为Al2O3,Z为氧气,反应方程式为3Fe3O4+8 Al 9Fe +4 Al2O3;(2)当X为金属、Y为非金属,应为Mg和CO2的反应,反应的方程式为:Mg+CO2MgO+C;(3)当X为非金属时,Y为金属时,碳、氢气还原氧化铜符合此反应,A为CuO,B为 H2O,反应方程式为CuO+H2Cu+H2O;(4)当X、Y均为非金属固体时,为C和SiO2的反应,反应的方程式为SiO2+2C Si+2CO。
【点睛】本题考查无机物的推断,题目难度中等,解答本题的关键是能把握常见单质+氧化物→单质+氧化物的置换反应的类型,注意把握常见相关物质的性质。
3.如图中A~H都是中学化学中常见的物质,其中,常温下A能使铁或铝钝化,B是固体非金属单质,C为水,D是一种能使品红溶液褪色的无色气体,F是金属单质,G可以用作耐火材料,它们之间有如下转化关系:(1)写出下列物质的化学式:E____________,H____________;(2)写出A溶液与B反应的化学方程式:____________;试写出E与F的反应方程式:_______________。
【答案】CO2 SO3 C+2H2SO4(浓)2SO2↑+CO2↑+2H2O 2Mg+CO22MgO+C【分析】常温下A能使铁或铝钝化,A可能为浓硝酸或浓硫酸,B是固体非金属单质,C为水,D是一种能使品红溶液褪色的无色气体,则A为浓硫酸,B为碳,D为SO2,E为CO2,SO2被氧气氧化产生SO3,所以H为SO3,SO3与H2O反应产生H2SO4,F是金属单质,能够在CO2发生燃烧反应,则F是Mg,Mg在CO2中燃烧产生C、MgO,G可以用作耐火材料,则G 为MgO,据此解答。
【详解】根据上述分析可知:A为浓H2SO4,B为C,C为H2O,D为SO2,E为CO2,F是Mg,G为MgO,H为SO3。
(1)E为CO2,H为SO3;(2)C与浓硫酸混合加热发生氧化还原反应,产生CO2、SO2、H2O,反应的化学方程式:C+2H2SO4(浓)2SO2↑+CO2↑+2H2O;Mg在CO2中在点燃时反应产生MgO和C,反应方程式为:2Mg+CO22MgO+C。
【点睛】本题考查了无机物的推断。
常温下A能使铁或铝钝化,D是一种能使品红溶液褪色的无色气体是本题的突破口,要掌握各种物质的性质及转化关系,注意镁可以在二氧化碳气体中燃烧。
4.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中含有的化学键是________。
(2)写出铜与J反应制取H的化学方程式:__________________________________________。
(3)写出反应③的离子方程式:_________________________________________。
(4)写出物质B的电子式:_______________;写出物质E的电子式:_______________。
(5)在反应④中,当生成标况下22.4 L 物质G时,转移电子数为________mol。
【答案】离子键极性共价键 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O NH4++HCO3-+2OH-NH3↑+CO32-+2H2O 2【解析】A受热能分解,分解得到等物质的量的B、C、D,且A与碱反应生成气体D,D是氨气,即A是铵盐。
C能与过氧化钠反应,B能与镁反应,因此C为水,B是二氧化碳,则A为NH4HCO3。
E为MgO,F为C,水与过氧化钠反应生成G,G为O2,D与G反应生成H,H 为NO,I为NO2,J为HNO3,再结合F与J反应生成B、C、I,符合上述转化。
【详解】(1)碳酸氢铵中含有的化学键是离子键和共价键。
(2)铜与J反应制取H的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
(3)反应③的离子方程式为NH4++HCO3-+2OH-NH3↑+CO32-+2H2O。
(4)二氧化碳的电子式为;氧化镁是离子化合物,电子式为。
(5)在反应④中过氧化钠中氧元素化合价从-1价升高到0价,则当生成标况下22.4 L即1mol氧气时,转移电子数为2mol。
【点晴】利用物质的转化推断出各物质是解答本题的关键,C及A为解答本题的突破口;解框图题的方法:最关键的是寻找“突破口”,“突破口”就是抓“特”字,例如特殊颜色、特殊状态、特殊气味、特殊反应、特殊现象、特殊制法、特殊用途等;例如本题中的能与强碱反应放出气体的一般是铵盐等。
5.将一定质量的镁铝粉末混合物投入一定浓度的200 mL盐酸中,使合金全部溶解,向所得溶液中滴加5.0 mol·L-1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,由原子个数守恒可知,合金中镁的质量为11.658/gg mol×24g/mol=4.8g,铝的质量为7.8 78/gg mol ×27g/mol=2.7g,则铝的物质的量分数为 2.74.8 2.7gg g×100%=36%,故答案为:36%;(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,由电荷守恒可得n(Na+)=n(Cl-)+n(AlO2-),n(Cl-)=5.0 mol·L-1×0.18L—0.1mol=0.8mol,则200 mL盐酸的浓度为0.80.2mol L=4mol/L,故答案为:4mol/L。