高考化学 镁及其化合物 推断题综合题及答案
- 格式:doc
- 大小:329.00 KB
- 文档页数:11
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。
备战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.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。
高考化学推断题综合题专题复习【镁及其化合物】专题解析附答案一、镁及其化合物1.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。
高考化学压轴题专题镁及其化合物的经典推断题综合题及答案解析一、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.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.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。
C 还可以转化为 A,写出该反应的化学方程式______。
【答案】1:2 2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O NH3 1:2 CO2+2Mg2MgO+C 【解析】【分析】(1)若A为活泼金属元素的单质,C是淡黄色固体,应为Na2O2,再结合物质构成作答;(2)常温下A为淡黄色固体单质,即说明A是S,则B是SO2,C是SO3,D是硫酸;(3)若C是红棕色气体,应为NO2,则D为HNO3,B为NO,A为NH3;(4)若A为黑色固体单质,C是空气中的主要温室气体,则为CO2,C 还可以转化为 A,则推知A为C,B为CO,D为H2CO3,据此分析作答。
【详解】根据上述分析可知,(1)C为Na2O2,因1 mol Na2O2中含2 mol Na+和1 mol 过氧根离子,则其阴阳离子个数比为1:2,故答案为1:2;(2)D是硫酸,D的浓溶液与铜反应的化学方程式为:2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O,故答案为2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O;(3)C为NO2,D为HNO3,C转化为D的方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO,由方程式可知氧化剂与还原剂均为NO2,其质量比等于对应的NO2物质的量之比,为1:2,故答案为NH3;1:2;(4)A为C,C为CO2,C 可以与镁粉反应转化为 A,其化学方程式为:CO2+2Mg2MgO+C,故答案为CO2+2Mg2MgO+C。
全国高考化学镁及其化合物的推断题综合高考真题分类汇总含答案一、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.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。
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 。
2020-2021高考化学镁及其化合物推断题综合经典题附答案一、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。
2020-2021高考化学镁及其化合物推断题综合题及答案一、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.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。
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。
高考化学镁及其化合物推断题综合题及答案一、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。
【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.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.A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大,它们都具有相同的核外电子层数。
已知:A、C、F三种原子最外层共有11个电子,且这三种元素的最高价氧化物的水化物之间两两皆能反应,均生成盐和水;D元素原子的最外层电子数比次外层电子数少4;E元素原子次外层电子数比最外层电子数多3。
(1)写出下列元素的符号:A________,B________,E________。
(2)把B的单质(片状)放入滴有酚酞的沸水中,观察到的现象是_________________,反应的化学方程式是_______________________。
(3)A、C两种元素的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式是____________。