2024届高三新高考化学大一轮专题练习—镁及其化合物

2024届高三新高考化学大一轮专题练习—镁及其化合物

一、单选题

1．（2023春·江苏镇江·高三江苏省镇江第一中学校考期中）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是

A．MgCl2(aq)Mg(s) B．FeFe2O3

C．Al2O3Al(OH)3 D．NON2

2．（2022秋·江苏·高三江苏省包场高级中学校考开学考试）化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是

A．明矾溶于水后生成的物质具有吸附作用，可用于水的净化

B．MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料

C．不锈钢的耐腐蚀性强，可用于制作医疗器械

D．铝的活动性大于铁，铝制品比铁制品更易腐蚀

3．（2021秋·广西贺州·高三校考阶段练习）常温下，物质的量均为0.01mol的Na、Mg、Al、Si分别与下列试剂反应，其剧烈程度及充分反应后产生H2的量(n)如表所示：

上述实验中，生成H2的量最多的是

A．Na B．Mg C．Al D．Si

4．（2023·全国·高三专题练习）世界资源储量最大的滑石矿位于江西上饶，经分析发现滑石中含有4种短周期元素W、X、Y、Z，它们的原子序数依次增大，最外层电子数之和为13，且位于不同的主族，X的某种单质被喻为“地球的保护伞”，W2X2分子中含有18个电子，下列说法正确的是

A．原子半径大小顺序为Z＞Y＞X＞W B．化合物YX是一种很好的耐火材料

C．Y单质只能与空气中的主要成分氧气反应 D．Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸

5．（2022秋·河北承德·高三校考期末）根据下列实验操作和现象所得出的结论错误的是

A．A B．B C．C D．D

6．（2023秋·福建福州·高三福州四中校考期末）在食盐提纯实验中，过滤后的食盐水中仍含有大量的等杂质，通过如下几个实验步骤，可制得纯净的食盐水：①加入稍过量的溶液；②加入稍过量的溶液；③加入稍过量的溶液；④滴入稀盐酸至无气泡产生；⑤过滤。正确的操作顺序是

A．①③②④⑤ B．①②③⑤④ C．③②①⑤④ D．③⑤②①④

7．（2022春·黑龙江鹤岗·高三鹤岗一中校考期末）下列对实验现象的描述正确的是

A．镁条在空气中剧烈燃烧，发出耀眼白光，生成黑色固体

B．铁锈在稀盐酸里浸泡一段时间后，铁锈消失，溶液变为浅绿色

C．向淀粉溶液中滴加碘水，溶液变为蓝色

D．向硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液，生成白色沉淀

8．（2022春·江苏泰州·高三泰州中学校考阶段练习）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．NaCl(aq)Cl2(g)FeCl2(s)

B．S(s)SO3(g)H2SO4(aq)

C．N2(g)NH3(g)Na2CO3(s)

D．MgCl2(aq)Mg(OH)2(s)MgO(s)

9．（2022·全国·高三专题练习）钛合金材料已经广泛应用于国防、航天、医疗等领域。已知常温下钛()与酸、碱均不反应，高温下能被空气氧化。由钛铁矿(主要成分为)提取金属钛的主要流程如图所示。下列有关叙述正确的是

A．基态原子的价层电子排布式为

B．可用稀盐酸或稀氢氧化钠溶液除去金属钛中的少量镁单质

C．步骤Ⅱ中焦炭为还原剂，为还原产物

D．步骤Ⅲ需在氮气氛围中进行，防止金属被空气氧化

10．（2021秋·河南驻马店·高三新蔡县第一高级中学校考阶段练习）从海水中提取镁的工业生产流程如下：

海水 Mg(OH)2 MgCl2·6H2O MgCl2 Mg

下列说法错误的是

A．此法的优点之一是原料来源丰富

B．该提取镁的过程中涉及置换、分解、复分解和氧化还原反应

C．步骤①②③的目的是从海水中提取无水MgCl2

D．步骤②中加盐酸的离子方程式为Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O

11．（2022春·江苏扬州·高三扬州中学校考开学考试）以下物质间的每步转化不能通过一步反应就能实现的是

A．S→SO2→H2SO4 B．MgCl2→Mg→Mg3N2

C．Al2O3→Al(OH)3→NaAlO2 D．NaCl→NaHCO3→Na2CO3

12．（2022春·全国·高三专题练习）世界资源储量最大的滑石矿位于江西上饶广丰的许家桥矿区，经分析发现滑石中含有四种短周期元素W、X、Y、Z，它们的原子序数依次增大，最外层电子数之和为13，且位于不同的主族。X的某种单质被喻为“地球的保护伞”，W2X2分子中含有18个电子。下列说法中正确的是

A．原子半径大小顺序为Z>Y>X>W B．化合物YX是一种很好的耐火材料

C．Y单质的导电性能弱于Z单质的 D．Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸

13．（2022秋·江苏南京·高三校考阶段练习）下列物质的性质与用途不具有对应关系的是

A．氧化镁熔点高，可用作耐高温材料

B．氢氧化铁胶体的胶粒具有吸附性，可用于净水

C．硫酸钡不溶于水，可用作检查肠胃的内服药剂

D．常温下铁遇浓硫酸会钝化，可用铁罐储运浓硫酸

14．（2022秋·浙江宁波·高三统考期末）钛(Ti)常温下与酸、碱均不反应，但高温下能被空气氧化，由钛铁矿(主要成分是FeO和TiO2)提取金属钛的主要工艺流程如图。

下列说法不正确的是

A．步骤I中发生的反应可能为：2FeO+CCO2↑+2Fe

B．步骤II中碳单质被氧化

C．用稀硫酸可以除去金属钛中少量的镁杂质

D．步骤III中反应不能在空气中进行，可在氮气的保护下进行

二、非选择题

15．（2010春·河南郑州·高三统考期末）现有X、Y、Z、W四种短周期元素。

①X元素的单质在Y元素的单质中燃烧发出苍白色火焰,并生成气体A。

②Z元素的单质与A的水溶液反应又生成X元素的单质。

③Z元素的原子和Y元素的原子电子层数相同，且它们的最外层电子数之差的绝对值为奇数。

④W元素的原子核外有3个电子层，其最外层电子数等于电子层数。

请回答下列问题：

（1）X的元素符号为：_________；Z的元素名称是：_______。

（2）A的电子式是____________。

（3）Z的单质与A的溶液反应的离子方程式______________________________。

（4）W的氧化物溶于NaOH中的化学方程式____________________________。

16．（2010秋·河南鹤壁·高三阶段练习）(1)“绿色试剂”双氧水可作为矿业废液消毒剂，如消除采矿业废液中的氰化物(如KCN)，反应的化学方程式为；KCN+H2O2+H2O=A+NH3↑

回答下列问题：

①生成物A的化学式为______。

②在标准状况下若有0.448L氨气生成，则转移的电子数为______。

③反应中被氧化的元素为______。

(2)在MgCl2和AlCl3的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液直至过量。经测定，加入的NaOH的物质的量和所得沉淀的物质的量的关系如下图所示。则：

①原溶液中c(Mg2＋)∶c(Al3＋)为______。

②图中C点表示当加入______mol NaOH时，Al3＋已经转化为______，Mg2＋已经转化为______。

③图中线段OA∶AB=______。

17．（2016秋·天津宝坻·高三阶段练习）将一定质量的镁铝合金投入到200 mL一定物质的量浓度的盐酸中,合金全部溶解,向所得溶液中滴加 5 mol • L-1的NaOH溶液至过量,生成沉淀的质量与加入的NaOH溶液的体积关系如图所示。求:

（1）原合金中Mg的质量________g；Al的质量________g

（2）盐酸的物质的量浓度______mol/L。

18．（2016秋·河北石家庄·高三阶段练习）以橄榄石(主要成分是Mg9FeSi5O20)等为原料生产硅胶、碱式碳酸镁[Mg2(OH)2CO3]的部分工艺流程如下图所示：

（1）Mg9FeSi5O20中铁元素的化合价为 ，为提高镁的浸出率，可采用的两种主要措施是 渣料II的成分是 。

（2）若试剂b是氯碱工业中的某种气体产物，写出加入b后反应的离子方程式 。试剂c的用途是调节溶液的pH，比较恰当的物质是 (写化学式，后同)，余液中溶质的主要成分是 。

（3）操作I的名称是 ，写出生成碱式碳酸镁(同时有气体生成)的离子方程式 。

参考答案：

1．D

【详解】A．MgCl2(aq)电解得到Mg(OH)2和Cl2，A错误；

B．Fe和H2O(水蒸气)高温反应生成Fe3O4，B错误；

C．Al2O3和H2O 不反应，C错误；

D．NO 在高温和催化剂的条件下，被CO 还原生成N2，D正确；

故答案为：D。

2．D

【详解】A．明矾溶于水得到胶状物，可用于水的净化，A正确；

B．MgO的熔点在两千摄氏度以上，熔点很高，可用于制作耐高温材料，B正确；

C．不锈钢是一种特殊的合金，由于其抗腐蚀性好，所以可用来制造医疗器械，C正确；

D．铝的金属活动性比铁强，但铝制品比铁制品更耐腐蚀，因为在铝制品表明能形成一层致密的氧化膜，D错误；

故选D。

3．D

【详解】在反应过程中，Na由0价变为+1价，失去1个电子，Ma由0价变为+2价，失去2个电子，Al由0价变为+3价，失去3个电子，Si由0价变为+4价，失去4个电子，相同物质的量的4种物质，失去电子越多，生成的氢气越多，生成氢气最多的是Si；

故选D。

4．B

【分析】X的某种单质被喻为“地球的保护伞”为臭氧，则X为O，W2X2分子中含有18个电子，则W的原子序数为1、W为H，四种短周期元素W、X、Y、Z，它们的原子序数依次增大，最外层电子数之和为13，且位于不同的主族，则Y、Z最外层电子数之和为13-1-6=6=2+4，则Y为第三周期第ⅡA的Mg、Z为第三周期第ⅣA的Si，据此回答。

【详解】A． 通常电子层数越大，原子半径越多，同周期从左到右原子半径递减，则原子半径大小顺序为Y＞Z＞ X＞W，故A错误；      

B． 化合物YX即MgO，熔点高达2800°C左右，是一种很好的耐火材料，故B正确；

C． Mg可以与氧气、氮气、二氧化碳均可以反应，故C错误；

D． 硅的氧化物的水化物硅酸酸性弱于碳酸，故D错误；

答案选B。

5．B

【详解】A．先通入氨气可增大二氧化碳的溶解度，再通入二氧化碳溶液变浑浊，可知有NaHCO3晶体析出，A正确；

B．氯气与水反应生成盐酸、次氯酸，则紫色石蕊溶液先因盐酸的存在变红色后被次氯酸氧化褪色，而氯气不具有酸性和漂白性，B错误；

C．Mg与二氧化碳反应生成MgO和C，有大量白烟和黑色颗粒产生，可知二氧化碳具有氧化性，C正确；

D．先加入盐酸，无明显实验现象，再滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀为硫酸钡，该溶液中一定含有，D正确；

故答案选B。

6．C

【详解】选NaOH除去Mg2+，选BaCl2除去，选Na2CO3除去Ca2+及过量的Ba2+，碳酸钠一定在氯化钡之后，过滤后，向滤液中加盐酸除去过量NaOH、Na2CO3，得到食盐水，则正确的操作顺序是②③①⑤④或③①②⑤④或③②①⑤④，只有C正确，故答案选C。

7．C

【详解】A．MgO是白色固体，A错误；

B．铁锈与盐酸反应生成的是氯化铁，是黄色溶液，B错误；

C．碘水遇淀粉变蓝，C正确；

D．氢氧化铜是蓝色沉淀，D错误；

故选C。

8．D

【详解】A．电解饱和食盐水可得到Cl2，而Cl2与Fe在加热条件下反应生成FeCl3，而不是FeCl2，A项错误；

B．S与氧气点燃下反应生成SO2，而不是SO3，B项错误；

C．N2(g)NH3(g)可以实现，而NH3与CO2、NaCl反应得到的是NH4Cl和NaHCO3，而不是Na2CO3，C项错误；

D．MgCl2与石灰乳反应得到Mg(OH)2和CaCl2，在高温下煅烧Mg(OH)2得到MgO和水，符合题意，D项正确；

故答案选D。

9．C

【分析】由流程可知，I中发生反应2FeO+C CO2↑ +2Fe，Ⅱ中发生反应TiO2 + 2C+ 2Cl2TiCl4 + 2CO，Ⅲ中发生反应2Mg+ TiCl42MgCl2 + Ti。

【详解】A．Ti的原子序数为22，其基态原子的价层电子排布式为3d24s2，A错误；

B．常温下钛与酸、碱均不反应，镁与稀盐酸反应，但与氢氧化钠溶液不反应，因此可用稀盐酸除去金属钛中的少量镁单质，不能用氢氧化钠溶液，B错误；

C．Ⅱ中发生反应TiO2 + 2C+ 2Cl2TiCl4 + 2CO，碳元素化合价升高，C为还原剂，CO为氧化产物，氯元素化合价降低，氯气为氧化剂，TiCl4为还原产物，C正确；

D．Ⅲ中发生反应2Mg+ TiCl42MgCl2 + Ti，镁与氮气反应生成氮化镁，不能在氮气氛围中进行，D错误；

答案选C。

10．B

【详解】A．此法的原料是贝壳、海水，优点之一是来源丰富，故A正确；

B．该提取镁的过程中未涉及置换反应，B错误；

C．由流程图可知步骤①②③的目的是从海水中提取无水MgCl2，故C正确；

D．步骤②主要发生氢氧化镁和盐酸的反应，属于离子反应，离子方程式为Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O，故D正确

故答案为：B

11．C

【详解】A．硫与氧气反应生成二氧化硫，二氧化硫与氯气、水反应生成硫酸，均可一步实现，A错误；

B．电解熔融氯化镁得到金属镁，镁与氮气反应生成氮化镁，均可一步实现，B错误；

C．氧化铝不能一步转化为氢氧化铝，不能一步实现，C正确；

D．饱和氯化钠溶液中通氨气、二氧化碳得到碳酸氢钠，碳酸氢钠溶液与氢氧化钠反应生成碳酸钠，均可一步实现，D错误；

答案选C。

12．B

【分析】X的某种单质被喻为“地球的保护伞”为臭氧，则X为O，W2X2分子中含有18个电子，则W的原子序数为1、W为H，四种短周期元素W、X、Y、Z，它们的原子序数依次增大，最外层电子数之和为13，且位于不同的主族，则Y、Z最外层电子数之和为13-1-6=6=2+4，则Y为第三周期第ⅡA的Mg、Z为第三周期第ⅣA的Si，据此回答。

【详解】A．通常电子层数越大，原子半径越多，同周期从左到右原子半径递减，则原子半径大小顺序为Y>Z> X>W，A错误；    

B． 化合物YX即MgO，熔点高达2800°C左右，是一种很好的耐火材料，B正确；

C． Y单质即镁是电的良导体、Z单质即硅是半导体，Y导电性能更好，C错误；

D． Z的氧化物的水化物硅酸酸性弱于碳酸，D错误；

答案选B。

13．C

【详解】A．具有高熔点的物质可以作耐高温材料，氧化镁熔点高，可用作耐高温材料，A正确；

B．氢氧化铁胶体具有吸附性，能吸附水中的悬浮颗粒，可用于净水，B正确；

C．硫酸钡不溶于盐酸，可用于检查肠胃的内服药剂，C错误；

D．浓硫酸具有强氧化性，常温下可使铁钝化，所以常温下可用铁罐储运浓硫酸，D正确；

答案选C。

14．D

【分析】由流程可知：I中发生反应2FeO+CCO2↑+2Fe，II中发生反应TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO，III中发生反应2Mg+TiCl42MgCl2+2Ti，以此解答该题。

【详解】A．由流程可知：I中发生反应：2FeO+CCO2↑+2Fe，A正确；

B．由流程中反应物、生成物可知：II中发生反应：TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO，C元素化合价升高，失去电子被氧化，B正确；

C．Ti与酸不反应，Mg与稀硫酸反应，因此可用稀硫酸除去金属钛中的少量镁，C正确；

D．高温下Ti能被空气氧化，因此反应不能在空气中进行； Mg与N2在加热时会发生反应产生Mg3N2，因此N2不能作保护气。反应要在氩气环境中进行，防止金属被氧化变质，D错误；

故合理选项是D。

15．     H     镁          Mg+2H+=Mg2++H2↑     Al2O3+2NaOH =2NaAlO2+H2O

【分析】①X元素的单质在Y元素的单质中燃烧发出苍白色火焰,并生成气体A,则X为H元素,Y为Cl元素,A为HCl；

②Z元素的单质与HCl溶液反应生成氢气,则Z为金属元素；

③Z元素的原子和Cl元素的原子电子层数相同,且它们的最外层电子数之差的绝对值为奇数,则Z的最外层有2个电子,所以Z为Mg元素；

④W元素的原子核外有3个电子层,其最外层电子数等于电子层数,则最外层电子数为3,所以W为Al元素；

结合元素化合物的性质及元素周期律解答。

【详解】①X元素的单质在Y元素的单质中燃烧发出苍白色火焰,并生成气体A,则X为H元素,Y为Cl元素,A为HCl；

②Z元素的单质与HCl溶液反应生成氢气,则Z为金属元素；

③Z元素的原子和Cl元素的原子电子层数相同,且它们的最外层电子数之差的绝对值为奇数,则Z的最外层有2个电子,所以Z为Mg元素；

④W元素的原子核外有3个电子层,其最外层电子数等于电子层数,则最外层电子数为3,所以W为Al元素；

(1)X的元素符号为:H；Z的元素名称是:镁；

答案是:H，镁；

(2)A为HCl,HCl分子是由1个氢原子和1个氯原子通过共用1对电子结合而成的共价化合物其电子式为；

因此，本题正确答案是:；

(3)Mg与HCl溶液反应生成氯化镁和氢气,其反应的离子方程式为: Mg+2H+=Mg2++H2↑；

答案是: Mg+2H+=Mg2++H2↑；

(4)W为Al元素,其氧化物为两性氧化物,能与NaOH反应,其反应的离子方程式为Al2O3+ 2NaOH =2NaAlO2+H2O；

因此，本题正确答案是: Al2O3+2NaOH =2NaAlO2+H2O。

16．     KHCO3     2.408×1022     KCN中的C     2∶1     0.8     NaAlO2     Mg(OH)2     7∶1

【分析】由质量守恒定律求A化学式，据氧化还原反应知识计算转移电子数、分析被氧化的元素。MgCl2溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量，生成的氢氧化镁沉淀，不会溶解；AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量，开始生成的氢氧化铝沉淀，最终完全溶解。

【详解】（1）①题中方程式“KCN+H2O2+H2O＝A+NH3↑”已配平，据元素种类和各元素的原子数不变，得生成物A的化学式为KHCO3。

 ②反应中电子从KCN中的碳转移向H2O2中的氧，转移电子数与生成氨气关系为2e- ~ NH3。在标准状况下生成0.448L（0.02mol）氨气，则转移电子0.04mol（2.408×1022）。

 ③KCN中碳元素失电子被氧化。

（2）从图中看，D点时Mg2＋、Al3＋刚好完全沉淀，生成Mg(OH)2和Al(OH)3共0.3mol。C点时，Al(OH)3完全溶解，余下0.2molMg(OH)2。则原溶液中有0.2molMg2+、0.1molAl3+。

①原溶液中c(Mg2＋)∶c(Al3＋)＝n(Mg2＋)∶n(Al3＋)＝2∶1；

②C点时，Mg2＋已经全部转化为Mg(OH)2沉淀，消耗0.4molNaOH。Al3＋已经转化为AlO2-，消耗0.4molNaOH。共消耗0.8molNaOH。

③图中线段OA表示加入的NaOH使0.2molMg2+、0.1molAl3+完全沉淀，消耗0.7molNaOH。线段AB表示加入的NaOH使0.1molAl(OH)3完全溶解，消耗0.1molNaOH。故OA∶AB＝0.7∶0.1＝7∶1。

17．     4.8     2.7     4mol·L-1

【详解】（1）2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑，Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑，Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓，Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O，因此11.6g沉淀是Mg(OH)2，根据镁元素守恒，即n(Mg)=n[Mg(OH)2]=11.6/58mol=0.2mol，即m(Mg)=0.2×24g=4.8g，19.4g是氢氧化铝和氢氧化镁总质量，即m[Al(OH)3]=(19.4－11.6)g=7.8g，根据铝元素守恒，n(Al)=n[Al(OH)3]=7.8/78mol=0.1mol，因此m(Al)=0.1×27g=2.7g；（2）加入20mLNaOH溶液，恰好中和剩余的盐酸，此时溶液中溶质溶质为AlCl3、MgCl2、NaCl，根据氯元素守恒，n(HCl)=3n(AlCl3)＋2n(MgCl2)＋n(NaCl)=3×0.1＋2×0.2＋20×10－3×5=0.8mol，c(HCl)=0.8/200×10－3mol·L－1=4mol·L－1。

18．（1）+2；将橄榄石粉碎、不断搅拌混合物(合理即给分)；Fe(OH)3

（2） 2 Fe2++ Cl2=2Cl—+ 2 Fe3+；MgO 或MgCO3(合理即给分)；NaCl；

（3）过滤、洗涤后再干燥脱水；2Mg2++ 2CO32—+H2O = Mg2(OH)2CO3↓+ CO2↑

【详解】试题分析：（1）根据化合价规则易求得Mg9FeSi5O20中铁元素的化合价为+2价，要提高镁的浸出率，需要使橄榄石尽可能地与酸接触发生反应，故故可采用的措施有将橄槛石粉碎及不断搅拌反应体系等，杂质铁被氧化为Fe3+，然后以Fe(OH)3形式沉淀下来，故答案为+2；将橄榄石粉碎、不断搅拌混合物；Fe(OH)3；

（2）氯气将Fe2+氧化为Fe3+，为不引入新杂质，应使用MgO,MgCO3等调节溶液的pH，试剂中的Na+、 Cl-均没有参加反应，故余液中溶质的主要成分是NaCl，故答案为2 Fe2++ Cl2=2Cl—+ 2 Fe3+；MgO 或MgCO3；NaCl；

（3）通入CO2后得到硅酸沉淀，过滤、洗涤后再干燥脱水，由碱式碳酸镁的组成知，反应物有Mg2+、CO32—、H2O，H2O电离出的OH-转化为沉淀，H+与一部分CO32—作用生成二氧化碳，故答案为过滤、洗涤后再干燥脱水；2Mg2++ 2CO32—+H2O = Mg2(OH)2CO3↓+ CO2↑。

考点：考查了物质制备的工艺流程、化学实验的基本操作的相关知识。