高考化学压轴题之镁及其化合物(高考题型整理,突破提升)含详细答案

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高考化学压轴题之镁及其化合物(高考题型整理,突破提升)含详细答案一、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.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。

3.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。

4.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) 。

(2)若A、D为常态下的气体单质且不同主族,B、C为化合物且B为水:。

(3)若A、B、C均为化合物且C为水,单质D常态下为固体:。

(4) 若A、D为固体单质且不同主族,B、C为氧化物:。

【答案】(共8分)(1) 2C+SiO2Si+2CO↑(2)2F2+2H2O===4HF+O2(3)SO2+2H2S===3S+2H2O(4) 2Mg+CO22MgO+C。

【解析】【分析】(1)A、D为单质且同主族,B、C为氧化物,A为C,B为SiO2,符合转化关系,D为Si,C为CO;(2)A、D为常态下的气体单质且不同主族,B、C为化合物且B为水,A为F2,C为HF,D 为O2,符合转化关系;(3)A、B、C均为化合物且C为水,单质D常态下为固体,H2S与SO2反应符合转化关系,D为硫;(4)A、D为固体单质且不同主族,B、C为氧化物,Mg与CO2反应符合转化关系,A为Mg,B为CO2,C为MgO,D为C单质。

【详解】(1)A、D为单质且同主族,B、C为氧化物,A为C,B为SiO2,符合转化关系,反应方程式为:2C+SiO2Si+2CO↑;综上所述,本题正确答案:2C+SiO2Si+2CO↑;(2)A、D为常态下的气体单质且不同主族,B、C为化合物且B为水,A为F2,C为HF,D 为O2,符合转化关系,反应方程式为:2F2+2H2O═4HF+O2;综上所述,本题正确答案:2F2+2H2O═4HF+O2;(3)A、B、C均为化合物且C为水,单质D常态下为固体,H2S与SO2反应符合转化关系,反应方程式为:SO2+2H2S═3S+2H2O;综上所述,本题正确答案:SO2+2H2S═3S+2H2O;(4)A、D为固体单质且不同主族,B、C为氧化物,Mg与CO2反应符合转化关系,反应方程式为:2Mg+CO22MgO+C;综上所述,本题正确答案: 2Mg+CO22MgO+C。

5.已知A、B、C为常见的单质,在一定条件下相互转化的关系如图:(1)若常温下,A、B均为气体,C为红色固体,E为黑色固体,则E的化学式为__________,写出A+E→D的化学反应方程式__________________________。

(2)若常温下B、C均为气体,A为金属单质,D为黑色晶体,则E的电子式为_____________,写出A+E→D的化学反应方程式_____________________。

(3)若常温下B为气体,C为黑色固体,则构成金属A的原子结构示意图为____________,写出A+E→D的化学反应方程式___________________________。

【答案】CuO CuO+H2ΔCu+H2O3Fe+4H2O Fe3O4+4H22Mg+CO22MgO+C【解析】【详解】(1)若常温下,A、B均为气体,C为红色固体,E为黑色固体,则A-E分别为氢气、氧气、铜、水、氧化铜,氢气与氧化铜加热时反应生成铜和水;(2)若常温下B、C均为气体,A为金属单质,D为黑色晶体,则A-E分别为铁、氧气、氢气、四氧化三铁、水;铁与水蒸气加热时反应生成四氧化三铁和氢气;(3)若常温下B为气体,C为黑色固体,则A-E分别为Mg、氧气、C、MgO、二氧化碳,镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳;6.某学习小组探究Mg与NaHCO3溶液反应的机理,做了如下探究。

实验一:实验A实验B操作在注射器中加入过量镁片(擦去表面氧化膜),吸入15mL饱和NaHCO3溶液。

在注射器中加入过量镁片(擦去表面氧化膜),吸入15mL蒸馏水。

现象有气体产生,20min后注射器内壁和底部产生大量白色沉淀缓慢产生气体(1)实验B的目的是___。

实验二:(2)根据实验二,实验A中产生的气体是___。

(填分子式)实验三:分别取少量实验A和B的上层清液于两支试管中,各加入2滴BaCl2溶液,A中立即产生白色沉淀,B中无明显现象。

(3)实验三说明Mg与NaHCO3溶液反应产生了___(填离子符号)。