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2024届高三新高考化学大一轮专题训练-镁及其化合物
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这是一份2024届高三新高考化学大一轮专题训练-镁及其化合物,共16页。试卷主要包含了单选题,多选题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
2024届高三新高考化学大一轮专题训练-镁及其化合物
一、单选题
1.(2020秋·山东日照·高三统考阶段练习)X、Y、Z、M、W为五种原子序数递增的前20号元素。X、Y是同周期元素,原子序数相差2,族序数之和为10;Z原子最外层电子数等于其最内层电子数,M在地壳中含量居第二位;W的某种盐常用作加碘盐的碘制剂。下列说法错误的是
A.原子半径:W>Z>M>X>Y
B.最高价氧化物对应的水化物的酸性:X>M
C.ZXY3含离子键和共价键,0.1molW2Y2含有0.4mol离子
D.Z与XY2反应可置换出X单质,X与MY2反应可置换出M单质
2.(2020秋·山西朔州·高三统考期中)常温下,下列物质中单质与水反应最剧烈的是
A. B. C. D.
3.(2020·湖南衡阳·高三衡阳市一中校考阶段练习)卤块的主要成分是MgCl2此外还有Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子,以它为原料按如图所示工艺流程进行生产,可制得轻质氧化镁。下列说法错误的是
A.步骤②中加入的试剂X可以是H2O2 B.步骤③中加入的试剂Y可以是NaOH
C.步骤④中加入的试剂Z可以是Na2CO3 D.沉淀物3是MgCO3
4.(2020秋·重庆·高三校联考阶段练习)将镁铁合金投入到300mL硝酸溶液中,金属恰好完全溶解生成Mg2+和Fe3+;硝酸全部被还原为一氧化氮,其体积为6.72L(标准状况),当加入300mL某浓度氢氧化钠溶液时,金属阳离子恰好全部沉淀,干燥后测得质量为28.1g。下列有关推断正确的是
A.氢氧化钠的物质的量浓度为6mol•L-1
B.参加反应的金属的质量为12.8g
C.硝酸的物质的量浓度为3mol•L-1
D.参加反应的硝酸的物质的量为0.9mol
5.(2020秋·安徽宿州·高三灵璧县第一中学校考阶段练习)将物质的量均为0.3mol的钠、镁、铝分别放入100mL的盐酸中,相同条件下产生气体的体积比是( )
A.1:2:3 B.6:3:2 C.3:1:1 D.1:1:1
6.(2020秋·江苏南通·高三统考阶段练习)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.NH3NO2HNO3
B.NaClO(aq) HClO(aq) Cl2(g)
C.CuOCuCuSO4
D.Mg2(OH)2CO3MgCl2(aq) Mg
7.(2022秋·天津和平·高三天津一中校考阶段练习)有一块镁铝合金,其中镁与铝的质量比是8:9。加入足量稀H2SO4使其完全溶解后,再加入NaOH溶液,生成沉淀的质量随NaOH溶液体积变化的曲线如下图,其中正确的是
A. B.
C. D.
8.(2020·高三课时练习)下列有关氮气的叙述错误的是
A.镁在空气中燃烧除生成氧化镁外还生成氮化镁
B.在雷雨天,空气中的和可反应生成NO
C.氮气既可做氧化剂又可做还原剂
D.可与完全反应生成
9.(2020秋·全国·高三期末)取50 mL稀硫酸与一定质量的镁、铝合金反应,合金全部溶解,向所得溶液中滴加5 mol·L-1 NaOH溶液至过量,生成沉淀质量与加入NaOH溶液体积关系如图,则
A.原合金中铝的质量为7.8 g
B.原合金中镁的质量为4.8 g
C.原合金的质量为19.4 g
D.硫酸的物质的量浓度为5 mol·L-1
10.(2022春·上海黄浦·高三上海市大同中学校考期中)加热蒸干氯化镁溶液时因水解不完全会得到一种灰白色沉淀——碱式氯化镁,化学式可表示为Mgx(OH)yClz·nH2O,设计如图所示装置验证其化学式。下列有关实验的说法不正确的是( )。
A.①②中依次盛装浓硫酸、氢氧化钠溶液
B.反应结束时,先停止加热,通一段时间N2后再关闭活塞K
C.碱式氯化镁受热分解可以产生氧化镁、氯气和水
D.只需称取原样品质量、反应结束后硬质玻璃管中剩余固体质量以及装置①增加的质量即可推出其化学式
11.(2020·全国·高三专题练习)X、Y、Z、W四种物质存在如图所示的转化关系:
下列说法错误的是
A.若X为镁,Z为氧化镁,则Y可能为二氧化碳
B.若X为硫酸铜溶液,Z为红色固体物质,则Y可能为钾
C.若X、Z均为非金属单质,则Y可能为二氧化硅
D.若X、Z均为金属单质,则Y可能为二氧化锰
12.(2020春·四川广元·高三统考期末)化学与生产、生活密切相关,下列说法不正确的是
A.MgO熔点高,可作耐高温材料
B.酒精和“84消毒液”的消毒原理不相同
C.常用投加明矾、硫酸铁等电解质的方法来处理浑浊的水
D.汽车尾气中的氮氧化合物主要源自汽油中含氮化合物与氧气反应的产物
13.(2020春·福建龙岩·高三福建省连城县第一中学校考期中)下列对物质的用途描述中错误的是( )
A.氯气可用作消毒剂和漂白剂,是因为氯气与水反应生成的次氯酸具有强氧化性
B.明矾可以消毒杀菌常用于净水
C.氢氧化铝在医疗上是治疗胃酸过多的一种药剂
D.镁燃烧时发出耀眼的火焰,可以用镁来制造照明弹和焰火等
二、多选题
14.(2020秋·江苏扬州·高三统考期中)根据下列实验操作和现象所得出的结论一定正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
将燃着的镁条迅速伸入集满CO2的集气瓶,剧烈反应,发光发热,瓶内产生大量白烟,瓶壁上有黑色颗粒
CO2在一定条件下能支持燃烧
B
向NaCl、NaI的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液,有黄色沉淀生成
C
室温下,向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液,再滴加几滴淀粉溶液,溶液变蓝色
Fe3+的氧化性比I2的强
D
将少量铁粉、5mL苯和1mL液溴混合后产生的气体通入AgNO3溶液中,产生淡黄色沉淀
苯和液溴发生了取代反应
A.A B.B C.C D.D
三、非选择题
15.(2019秋·山东济南·高三济南市章丘区第四中学校考阶段练习)镁的化合物具有广泛用途,请回答有关镁的下列问题:
(1)单质镁在空气中燃烧的主要产物是________,还生成少量的________(填化学式)。
(2)物质的量为0.10mol的镁条在只含有CO2和O2混合气体的容器中燃烧(产物不含碳酸镁),反应后容器内固体物质的质量不可能为_____________
A.3.2g B.4.0g C.4.2g D.4.6g
(3)镁作为一种强还原剂,还用于钛和铀的生产,写出镁与TiCl4在高温条件下制取钛的化学方程式_______________。
(4)氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。Mg2Cu是一种储氢合金。350℃时,Mg2Cu与H2反应,生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物(其中氢的质量分数为0.077),Mg2Cu与H2反应的化学方程式为___________。
(5)CH3MgCl是一种重要的有机合成剂,其中镁的化合价是__________,该化合物水解时生成甲烷、氯化镁和氢氧化镁,请写出该反应的化学方程式______________________。
16.(2019秋·江西抚州·高三临川一中校考开学考试)回答下列问题
(1)Cu不活泼,通常情况下不与稀硫酸反应,但向Cu和稀硫酸的混合物中滴入H2O2后,溶液很快变成蓝色,试写出该反应的化学方程式__________________。
(2)将硫酸铜溶液和碳酸钠溶液混合,会析出Cu2(OH)2CO3绿色固体,试写出该反应的化学方程式_____________________________ 。
(3)金属镁可与热水反应生成氢氧化镁,所得溶液呈碱性,可使酚酞溶液显红色。某同学将镁条放在水中煮沸,趁热取出部分溶液,滴加酚酞溶液,变为红色,放置在空气中一段时间后,发现溶液的红色褪去。请回答下列问题:
①金属镁与热水反应的化学方程式为:_____________________________ 。
②据你推测,导致溶液碱性消失的原因可能是:
a.____________________;
b.______________________;
③请设计一个简单的实验,来验证你的上述推测,简要说明操作方法、现象及结论__________________
17.(2019秋·福建莆田·高三莆田第六中学校联考期末)按要求答题:
(1)海水是一个巨大的资源宝库,海水开发利用制取Cl2的离子方程式:____________。
(2)宇航员常用过氧化钠作供氧剂,写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式:____________。
(3)除去Na2CO3粉末中混入的NaHCO3杂质最佳方法是_________,化学方程式为___________。
(4)除去CO2气体中混入的HCl气体杂质,需将气体通入_________中,其离子方程式为______。
(5)生活中通常用二氧化碳做灭火剂,但镁条着火不能用二氧化碳灭火,其相关原因的化学方程式是: ____________________________________。
18.(2021·全国·高三专题练习)将镁、铝的混合物共0.2 mol,溶于200mL 4mol/L的盐酸溶液中,然后再滴加2 mol/L 的NaOH溶液。请回答下列问题:
(1)若在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化情况如图所示。当V1=160mL时,则金属粉末中n(Al)=___________mol;
(2)0~V1段发生的反应的离子方程式为___________;
(3)若在滴加NaOH溶液的过程中,欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全,则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)=___________mL。
(4)若镁、铝的混合物仍为0.2 mol,其中镁粉的物质的量分数为a,改用200 mL 4mol/L的硫酸溶解此混合物后,再加入840mL 2mol/L的NaOH溶液,所得沉淀中无Al(OH)3.则a的取值范围为___________。
参考答案:
1.C
【分析】M在地壳中含量居第二位,则M为Si元素;X、Y是同周期元素,原子序数相差2,族序数之和为10,则分别为第ⅣA族、ⅥA族元素,且原子序数小于Si元素,所以X为C元素,Y为O元素;Z原子最外层电子数等于其最内层电子数,且原子序数大于O,则Z为Mg元素;W的某种盐常用作加碘盐的碘制剂,则W为K元素。
【详解】A.核外电子层数越多原子半径越大,电子层数相同核电荷数越小半径越大,所以原子半径K>Mg>Si>C>O,即W>Z>M>X>Y,故A正确;
B.非金属性C>Si,非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,故B正确;
C.K2O2由K+和O构成,所以0.1molK2O2含有0.3mol离子,故C错误;
D.Mg可以和CO2反应生成C单质和MgO,C可以和SiO2反应生成Si单质和CO,故D正确;
综上所述答案为C。
2.B
【详解】二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,氟气与水剧烈反应生成氟化氢和氧气,镁与水需要加热才能反应,氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸。
故选:B。
3.D
【分析】由题给流程可知,卤块加水溶解配成溶液后,向所得溶液中加入合适的氧化剂,将亚铁离子氧化成铁离子,向氧化后的溶液中加入碱性物质调节溶液pH为9.8,使溶液中铁离子和锰离子转化为沉淀除去,过滤得到含有镁离子的滤液,向滤液中加入碳酸钠,将镁离子转化为碳酸镁沉淀,然后加热煮沸沉淀物2,碳酸镁水解生成二氧化碳和氢氧化镁,灼烧氢氧化镁得到轻质氧化镁。
【详解】A.过氧化氢具有氧化性,在溶液中能将亚铁离子氧化成铁离子,则步骤②中加入的试剂X可以是过氧化氢,故A正确;
B.加入氢氧化钠能增大溶液pH,可将氧化后的溶液pH调节为9.8,则步骤③中加入的试剂Y可以是NaOH,故B正确;
C.步骤④的目的是加入碳酸钠将镁离子转化为碳酸镁沉淀从溶液中沉淀出来,故C正确;
D.由流程可知,沉淀物2为碳酸镁,加热煮沸沉淀物2,碳酸镁水解生成二氧化碳和氢氧化镁,则沉淀物3是氢氧化镁,故D错误;
故选D。
4.B
【分析】将镁、铁合金溶于过量稀硝酸中,分别生成Fe3+、Mg2+离子,根据电子守恒,金属共失去电子的物质的量为:×(5-2)=0.9mol,反应中金属失去电子的物质的量=生成物硝酸盐中硝酸根离子的物质的量=生成碱中的氢氧根离子的物质的量,即:n(OH-)=n(NO3-)=0.9mol。
【详解】A.参加反应的NaOH的浓度为c(NaOH)==3mol/L,故A错误;
B.反应后沉淀的质量=金属质量+m(OH-)=金属质量+0.9mol×17g/mol=28.1g,则金属的质量为:28.1g-15.3g=12.8g,故B正确;
C.参加反应的硝酸的物质的量为:n(HNO3)=n(NO3-)+n(NO)=0.3mol+0.9mol=1.2mol,硝酸的物质的量浓度为:c(HNO3)=1.2mol÷0.3L=4mol/L,故C错误;
D.参加反应的硝酸的物质的量为:n(HNO3)=n(NO3-)+n(NO)=0.3mol+0.9mol=1.2mol,故D错误;
答案为B。
5.C
【详解】钠和稀盐酸、水都反应,镁和铝分别与稀盐酸反应方程式为Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,0.3molMg、Al完全反应需要盐酸的物质的量分别是0.6mol、0.9mol,实际上n(HCl)=1mol/L0.1L=0.1mol,所以镁和铝都剩余。2molNa对应生成1molH2算得0.3molNa完全反应时,生成H2的物质的量为0.15mol。镁和铝都剩余,所以二者与酸反应生成H2的量相等,根据氢原子守恒得生成氢气的量为:n==0.05mol,即同温同压下产生的气体的物质的量之比为0.15mol:0.05mol:0.05mol=3:1:1,由于同温同压下产生气体的体积之比等于物质的量之比,故选C项符合题意;
故答案:C。
6.C
【详解】A.NH3和O2反应生成NO和H2O,不能直接得到NO2,A错误;
B.次氯酸在光照下分解为HCl和氧气,不能得到氯气,B错误;
C.CuO与CO反应生成Cu和CO2,Cu与浓硫酸加热可生成CuSO4、SO2和H2O,C正确;
D.电解熔融的氯化镁,可以生成镁,而电解氯化镁溶液得到氢氧化镁沉淀,不能得到镁单质,D错误;
答案选C。
7.A
【详解】镁与铝的质量比是8: 9,物质的量比是1:1。加足量盐酸溶解,再加氢氧化钠溶液,则氢氧化钠先中和掉多余的酸,再分别与Mg2+、Al3+生成Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀,过量后Al(OH)3沉淀溶解,沉淀质量减少,最终只剩Mg(OH)2沉淀。由于镁、铝的物质的量相等,生成的Mg(OH)2和Al(OH)3的物质的量也相等,由两种沉淀的分子式知Al(OH)3的质量大于Mg(OH)2的质量,故最终沉淀不会消失,但最终沉淀质量小于沉淀达到最大时质量的一半,故A项正确。
综上所述,本题正确答案为A。
8.D
【详解】A.镁既能和氧气反应生成氧化镁,又能和氮气反应生成氮化镁,所以镁在空气中燃烧除生成氧化镁外还生成氮化镁,故A正确;
B.因为和在放电条件下可以反应生成NO,所以雷雨天,空气中的和可反应生成NO,故B正确;
C.氮气的化合价为零,既可以升高为+2、+3、+4、+5价,又可以降低为-3价,所以氮气既可做氧化剂又可做还原剂,故C正确;
D.根据N2+3H22NH3,1molN2与不能完全反应,生成NH3小于2mol,故D错误;
故答案:D。
9.B
【解析】Al、Mg和硫酸反应得Mg2+、Al3+,结合图可知,NaOH体积小于20mL时,发生H++OH-=H2O,NaOH溶液体积在20-160mL时,Mg2+、Al3+和OH-生成Mg(OH)2、Al(OH)3,NaOH溶液体积在160-180mL,Al(OH)3溶于OH-,据此解答。
【详解】A.NaOH溶液体积在160-180mL,Al(OH)3溶于OH-,Al(OH)3的质量为19.4 g-11.6 g=7.8 g,Al(OH)3的物质的量=0.1 mol,则铝的质量为2.7 g,A错误;
B.加入180 mL NaOH溶液时沉淀不再溶解,则Mg(OH)2的质量为11.6 g,n[Mg(OH)2]==0.2 mol,则Mg的质量为24 g·mol-1×0.2 mol=4.8 g,B正确;
C.原合金质量=Mg的质量+Al的质量=4.8 g+2.7 g=7.5 g,C错误;
D.消耗NaOH溶液的体积为160 mL 时,Mg2+、Al3+恰好完全沉淀,此时溶液的溶质全为Na2SO4,根据钠离子、硫酸根守恒可求出消耗H2SO4的总量=n(NaOH)==0.4 mol,则硫酸的浓度为=8 mol·L-1,D错误。
答案选B。
10.C
【详解】A.①中盛装浓硫酸先吸收水分,②中为氢氧化钠溶液,用来吸收HCl,A正确;
B.反应后继续通入N2,使产生的气体充分吸收,提高实验的准确性,B正确;
C.碱式氯化镁的分解是非氧化还原反应,产物为MgO、HCl、H2O,C错误;
D.通过称量反应结束后硬质玻璃管中剩余固体质量可知生成MgO,称量装置①增重的质量可知H2O的质量,原样品总质量减去MgO和H2O的质量即为HCl质量,故可以求算碱式氯化镁的分子式,故D正确。
故答案为:C。
11.B
【详解】A.镁具有较强的金属性,能在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳,若X为镁,Z为氧化镁,则Y可能为二氧化碳,故A正确;
B.钾与硫酸铜溶液反应时,先与水反应生成氢氧化钾和氢气,反应生成的氢氧化钾与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钾,不能置换出铜,故B错误;
C.二氧化硅和碳在高温下发生置换反应生成硅和一氧化碳,则若X、Z均为非金属单质,则Y可能为二氧化硅,故C正确;
D.二氧化锰和铝在高温下能发生铝热反应生成氧化铝和锰,则若X、Z均为金属单质,则Y可能为二氧化锰,故D正确;
故选B。
12.D
【详解】A.MgO的熔点很高,可用于制作耐高温材料,故A正确;
B.84消毒液杀菌消毒是利用其中含有的NaClO的强氧化性,而75%的乙醇并不具备强氧化性,杀菌消毒的原理不同,故B正确;
C.明矾溶液中的铝离子、铁盐中的铁离子水解可以得到具有净水作用的氢氧化铝胶体、氢氧化铁胶体,因此常用投加明矾、硫酸铁等电解质的方法对污水进行处理,故C正确;
D.汽油的主要成分为烃类化合物,不存在N元素,汽车尾气中氮氧化物主要是空气中的氮气与氧气高温下化合产生的,故D错误;
故选D。
13.B
【详解】A.氯气与水反应生成的次氯酸具有强氧化性 而能杀菌消毒,故A正确;
B.明矾溶于水电离产生的铝离子水解生成具有吸附作用的氢氧化铝胶体,可以净水,但是明矾不具有杀菌消毒作用,故B错误;
C.氢氧化铝能与盐酸反应,且碱性较弱,所以氢氧化铝可以用于治疗胃酸过多,故C正确;
D.镁燃烧时发生耀眼的白光,并放出大量的热,可以用镁来制造照明弹和焰火等,故D正确;
故选:B。
【点睛】本题考查了元素化合物知识,侧重考查物质的用途,明确相关物质的性质及用途是解题关键,题目难度不大。
14.AC
【详解】A.根据反应现象,将燃着的镁条迅速伸入集满CO2的集气瓶,生成了MgO和C,说明CO2在一定条件下能支持燃烧,故A正确;
B.向NaCl、NaI的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液,未说明氯离子、碘离子的浓度相对大小,无法判断溶度积大小,故B错误;
C.室温下,向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液,再滴加几滴淀粉溶液,溶液变蓝色,说明铁离子氧化了碘离子生成单质碘,即Fe3+的氧化性比I2的强,故C正确;
D.苯和液溴在铁粉催化剂作用下迅速反应,放出大量热,溴易挥发,因此挥发的溴与AgNO3溶液中,会产生淡黄色沉淀,故D错误。
综上所述,答案为AC。
15. MgO Mg3N2 D +2价 2CH3MgCl+2H2O=Mg(OH)2↓+2CH4↑+MgCl2
【分析】(1) 镁在空气中燃烧,不仅和氧气反应还和氮气反应;
(2) 金属Mg在只含有CO2和O2混合气体的容器中燃烧,固体的质量包括未反应镁的质量、生成的碳的质量和生成的氧化镁的质量,采用极限讨论法,若镁全部与二氧化碳反应生成固体量最大,假设镁没有反应,则固体量最少,计算出固体的范围,然后对各选项进行判断;
(3)镁与TiCl4在高温条件生成钛和氯化镁;
(4) 令金属氢化物为RHx,金属R的相对分子质量为a,则=0.077,即923x=77a,X为金属的化合价,讨论可得x=2,a=24,故该金属氢化物为MgH2;
(5) 根据化合价代数和为0判断镁的化合价,根据元素守恒书写化学方程式。
【详解】(1) 镁在空气中燃烧,镁和氧气反应生成氧化镁(化学式为MgO),和氮气反应生成氮化镁,所以单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的氧化镁,还生成少量的氮化镁,化学式为Mg3N2;
(2) 镁条在只含有CO2和O2混合气体的容器中燃烧,反应后容器内固体物质的质量为:未反应镁的质量、生成的碳的质量及生成的MgO的质量,若气体中无氧气,镁完全与二氧化碳反应时,反应后固体的质量最大;
2 2 1
0.10mol 0.10mol 0.05mol
则0.1mol镁完全反应最多可生成固体的质量为:0.10mol×40g/mol+0.05mol×12g/mol=4.6g;
若金属镁没有反应,则固体的质量最少,固体质量最小为:0.10mol×24g/mol=2.4g;
由于含有二氧化碳和氧气,且镁条也参加了反应,则反应后固体质量m的范围应为:2.4g<m<4.6g,故答案为D;
(3)镁与TiCl4在高温条件生成钛和氯化镁,发生的化学方程式为;
(4) 令金属氢化物为RHx,金属R的相对分子质量为a,则=0.077,即923x=77a,X为金属的化合价,讨论可得x=2,a=24,故该金属氢化物为MgH2,故反应方程式为;
(5) 根据CH3MgCl中各元素化合价代数和为0可知镁的化合价为+2价,CH3MgCl水解时生成甲烷、氯化镁和氢氧化镁,反应的化学方程式为2CH3MgCl+2H2O=Mg(OH)2+MgCl2+2CH4↑。
16. Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O 2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑
或2CuSO4+3Na2CO3+2H2O=Cu2(OH)2CO3+2Na2SO4+2NaHCO3 Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑ 随着温度降低,Mg(OH)2溶解度减小 溶液吸收了空气中CO2 让上述红色溶液分别在与空气接触和隔绝空气的条件下冷却, 若前者褪色,后者不褪色,则证明空气中的CO2能使溶液碱性减弱,导致红色褪去(结论b成立)。
【分析】根据题目信息找到反应物和生成物结合质量守恒定律进行书写反应的方程式;
(3)根据碱能使酚酞试液变红色的性质可以知道,反应后溶液呈碱性;放置在空气中一段时间后,发现溶液的红色褪去,说明溶液的碱性消失(或减弱),而导致溶液碱性变化的原因可能是:氢氧化镁的溶解度随着温度的降低而减小,从而使溶液碱性消失(或减弱);或者吸收了空气中的二氧化碳而使溶液碱性消失(或减弱)。放置在空气中冷却后,发现溶液的红色褪去了,可以根据所学的化学知识来回答。
【详解】(1)向Cu和稀硫酸的混合物中滴入H2O2后,溶液很快变蓝色,说明生成了硫酸铜,根据质量守恒定律可知还应该由氢元素形成产物水,反应的方程式为:Cu+H2SO4+H2O2=CuSO4+2H2O;
(2)将硫酸铜溶液和碳酸钠溶液混合,会析出Cu2(OH)2CO3绿色固体,根据质量守恒定律可知还应该有水参加反应提供氢元素,生成物有由硫酸根离子形成的硫酸钠,结合原子的种类和个数都不变,可知还应该生成二氧化碳,所以反应的方程式为:2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑;
(3)①根据金属镁可与热水反应生成一种碱和一种气体,该气体是H2,反应方程式为:Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑;
②滴加酚酞试液,溶液变为红色的信息,可知反应产生了氢氧化镁。放置在空气中冷却后,发现溶液的红色褪去了,根据Mg(OH)2是难溶性的物质,放置时间长了,Mg(OH)2溶解度降低,溶液的碱性减弱,红色褪去;也可能是碱能与CO2反应的化学性质,生成了其他的盐,使溶液中氢氧根离子浓度降低。我们可以猜测温度降低,Mg(OH)2溶解度变小了,来设计加热褪色的溶液,观察溶液颜色变化的实验,将褪色后的溶液再加热,看其是否再变为红色,如变红,则原因为第一种情况;或将溶液在隔绝空气的条件下降温,看其红色是否褪去,如不褪去,则可能原因是第二种情况。
【点睛】本题考查了化学方程式的书写,及物质发生变化的原因分析探讨的知识。在书写化学方程式时,要依据质量守恒定律进行分析正确判断某些反应物和生成物,才能正确写出反应的方程式,在进行物质变化原因探讨时,要结合物质的性质及变化规律,掌握反应现象与本质的联系,了解酸碱指示剂及其性质,学会猜想和事实验证方法。
17. 2Cl-+ 2H2O Cl2 ↑+ H2↑+2OH- 2Na2O2+ 2CO2 O2 +2 Na2CO3 加热 2NaHCO3 CO2↑+ H2O+ Na2CO3 饱和NaHCO3溶液 H++ HCO3-CO2↑+H2O 2Mg+CO22MgO+C
【分析】(1)海水开发利用电解饱和食盐水制取Cl2;
(2)过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠与氧气;
(3)NaHCO3受热易分解,碳酸钠较稳定;
(4)依据除杂原则,饱和NaHCO3溶液可除去CO2气体中混入的HCl气体杂质;
(5)镁可与二氧化碳反应生成C与氧化镁。
【详解】(1)海水开发利用制取Cl2的离子方程式为:2Cl-+ 2H2O Cl2 ↑+ H2↑+2OH-,
故答案为2Cl-+ 2H2O Cl2 ↑+ H2↑+2OH-;
(2)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式为2Na2O2+ 2CO2 O2 +2 Na2CO3,
故答案为2Na2O2+ 2CO2 O2 +2 Na2CO3;
(3)因NaHCO3固体受热易分解,而Na2CO3粉末不会分解,所以除去Na2CO3粉末中混入的NaHCO3杂质最佳方法为加热,其相关的化学方程式为:2NaHCO3 CO2↑+ H2O+ Na2CO3,
故答案为加热;2NaHCO3 CO2↑+ H2O+ Na2CO3;
(4)除去CO2气体中混入的HCl气体杂质,需将气体通入饱和NaHCO3溶液,因为饱和NaHCO3溶液既可以吸收氯化氢,又降低了CO2在水中的溶解度,达到除杂目的,其反应的离子方程式为:H++ HCO3-CO2↑+H2O,
故答案为H++ HCO3-CO2↑+H2O;
(5)镁条与二氧化碳在点燃条件下会发生反应,所以镁条着火不能用二氧化碳灭火,其相关原因的化学方程式是:2Mg+CO22MgO+C,
故答案为2Mg+CO22MgO+C。
18. 0.08 H++OH-=H2O 400 0.6≤a<1
【详解】(1)当V1=160mL时,此时,溶液是MgCl2、AlCl3和NaCl混合液,由Na+离子守恒可知,n(NaCl)=n(NaOH)=0.16L×2mol/L=0.32mol。令MgCl2为xmol,AlCl3为ymol,则:根据Mg原子、Al原子守恒有:x+y=0.2,根据氯离子守恒有:2x+3y+0.32=0.2×4,解得:x=0.12、y=0.08;故答案为:0.08;
(2)0~V1段没有产生沉淀,说明加入的氢氧化钠中和过量的盐酸,离子方程式为H++OH-=H2O;
(3)若在滴加NaOH溶液的过程中,欲使Mg2+、Al3+ 刚好沉淀完全,此时溶液恰好是氯化钠溶液,则高考氯离子守恒可知氯化钠的物质的量是0.8mol,则再根据钠离子守恒可知氢氧化钠的物质的量是0.8mol,所以氢氧化钠溶液的体积是0.8mol÷2mol/L=0.4L=400mL;
(4)若混合物仍为0.2mol,其中镁的物质的量分数为a,用200mL4mol•L-1硫酸溶解后,再加入840mL 2mol•L-1氢氧化钠溶液,所得溶液无Al(OH)3沉淀,证明生成的氢氧化铝全部和氢氧化钠反应,由上述分析知:当恰好形成沉淀时需要氢氧化钠溶液的体积为(0.2L×4mol/L×2)÷2mol/L=0.8L=800ml,再加入40mL2mol•L-1氢氧化钠溶液,所得Al(OH)3沉淀完全溶于氢氧化钠生成偏铝酸钠,Al(OH)3 +NaOH=NaAlO2+2H2O,Al(OH)3最大取值0.08mol,即0<n(Al)≤0.08mol,n(Mg)+n(Al)=0.2mol,则0.12≤0.2a,解得a≥0.6,但一定小于1。故答案为:0.6≤a<1。
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