高三化学复习课时测试题39.doc

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3-3 镁及其化合物 测试
（测试时间：45分钟 满分 100分）

姓名： 班级： 得分：

一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)
1．下列关于镁的叙述中，不正确的是  （ ）
A．在空气中燃烧时发出耀眼的白光
B．由于镁能跟空气中的氧气反应，所以必须密封保存
C．能跟盐酸反应放出氢气
D镁合金密度小但强度大，大量用于火箭、飞机等部件
【解析】A、镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，生成白色固体MgO，镁还能和二氧化碳反应生成MgO，故A正确；B、镁和氧气反应是生成一层致密的氧化物薄膜而阻止镁进一步给氧化，所以不需要密封保存，故B错误；C、在金属活动性顺序表中，镁位于氢之前，所以镁能和酸反应生成氢气，故C正确；D、合金密度小、强度大、熔点高，所以镁合金能应用于火箭、飞机等部件，故D正确；故选B。
2．已知MgO、MgCl2的熔点分别为2800℃、604℃，将MgO、MgCl2加热熔融后通电电解，都可得到金属镁。海水中含有MgCl2，工业上从海水中提取镁，正确的方法是  （ ）
A．海水 Mg(OH) 2 Mg
B．海水 MgCl 2 溶液 MgCl 2 熔融 Mg
C．海水 Mg(OH) 2 MgO Mg
D．海水 Mg(OH) 2 MgCl 2 溶液 MgCl 2 熔融 Mg
【答案】D
【解析】A、在海水苦卤中加氢氧化钠过滤得沉淀氢氧化镁，Mg（OH） 2 热稳定性差，受热分解，工业上，电解熔融MgCl 2 冶炼金属镁，故A错误；B、海水中含有可溶性的Mg 2+ 、Ca 2+ 、Fe 3+ 、SO 4 2- 、Na + 、Cl - 、加盐酸得不到纯净的氯化镁溶液，所以无法得到纯净的氯化镁固体，故B错误；C、在海水苦卤中加氢氧化钠过滤得沉淀氢氧化镁，灼烧得到氧化镁，但MgO的熔点为2800℃、熔点高，电解时耗能高，所以，工业上，电解熔融MgCl 2 冶炼金属镁，故C 错误；D、在海水苦卤中加氢氧化钠过滤得沉淀氢氧化镁，再将沉淀分离后加入盐酸变成MgCl 2，之后经过滤、干燥、电解，即可得到金属镁，故D正确。
3．海水中含的MgCl2是Mg的重要来源之一,从海水中提镁，可按如下步骤进行：
（1）将贝壳制成石灰乳
（2）在引入的海水中加入石灰乳、沉降、过滤、洗涤沉淀物
（3）将沉淀物与盐酸反应、结晶、过滤、干燥产物
（4）将产物熔融后电解
关于提取镁，下列说法中不正确的是  （ ）
A、此法的优点之一是原料来源丰富
B、进行（1）、（2）、（3）步的目的是从海水中提取MgCl2
C、第四步会产生氯气
D、以上过程中涉及到复分解反应、化合反应和置换反应
【答案】D
【解析】Ａ、贝壳、海水作为原料来源丰富，A正确；B、石灰乳与海水反应生成氢氧化镁，氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁，因此进行（1）、（2）、（3）步的目的是从海水中提取MgCl2，B正确；C、电解熔融的氯化镁产生镁和氯气，因此第四步会产生氯气，C正确；D、碳酸钙分解生成氧化钙和CO2，属于分解反应，氧化钙与水反应生成氢氧化钙是化合反应，氢氧化钙与镁离子反应属于复分解反应，电解熔融的氯化镁是是分解反应，没有置换反应，D错误，答案选D。
4．足量金属镁与一定量浓硝酸反应，得到硝酸镁溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与2.52LO2(标准状况)混合后通入水中．所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸镁溶液中加入2.5mol/LNaOH溶液至Mg2+恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是  （ ）
A．45mL B．180mL C．90mL D．135mL
【答案】B
【解析】镁与硝酸发生反应，镁失去电子产生硝酸镁，硝酸获得电子变为NO2、N2O4、NO的混合气体，镁失去电子数目与硝酸变为NO2、N2O4、NO的混合气体获得电子数目相等，这些气体与2.52LO2(标准状况)混合后通入水中．所有气体完全被水吸收生成硝酸，则氮的氧化物失去电子，氧气获得电子都变为硝酸，故氧气获得电子总数与镁失去电子数目相等。2n(Mg)=4n(O2)，n(O2)= 2.52L÷22.4L/mol= 0.1125mol，则n(Mg)= 4n(O2)÷2=4×0.1125mol÷2=0.225mol，若向所得硝酸镁溶液中加入2.5mol/LNaOH溶液至Mg2+恰好完全沉淀Mg(OH)2，则根据元素守恒可得n(NaOH)=2 n(Mg)=2×0.225mol=0.45mol，由于溶液的浓度是2.5mol/L，则消耗NaOH溶液的体积是V(NaOH)= =0.45mol÷2.5mol/L=0.18L=180mL。
5．在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C。下列说法正确的是  （ ）
A.元素C的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体
B.Mg、MgO中镁元素微粒的半径：r(Mg2＋)>r(Mg)
C.在该反应条件下，Mg的还原性强于C的还原性
D.该反应中化学能全部转化为热能
【答案】C
【解析】A、元素C除存在金刚石和石墨外，还存在足球烯（C60）等同素异形体，故A错误；B、Mg有3 个电子层，Mg2+为Mg失去最外层的2个电子形成的阳离子，只有2个电子层，故半径r（Mg2+）＜r（Mg），故B错误；C、该反应为：2Mg+CO22MgO+C，此反应中Mg为还原剂，C为还原产物，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，即还原性Mg＞C，故C正确；D、该反应放出光，即部分化学能转化为光能，且生成物仍具有能量，故D错误，故选C．
6．含MgCl2、AlCl3均为n mol的混合溶液，向其中滴NaOH溶液至过量。加入NaOH的物质的量与生成沉淀的物质的量的关系正确的是（离子或物质）沉淀pH见下表）  （ ）
离子
Mg2+
Al 3+
物质
Al(OH)3
开始沉淀pH
8.93
3.56
开始溶解pH
8.04
完全沉淀pH
10.92
4.89
完全溶解pH
12.04

【答案】C
【解析】当铝离子完全沉淀时，溶液的pH=8.04，而镁离子开始沉淀的Ph=8.93，则铝离子完全沉淀时镁离子还没有开始沉淀，即当镁离子开始沉淀时，已经偶部分氢氧化铝开始溶解，镁离子完全沉淀的pH=10.92，氢氧化铝完全溶解的Ph=12.04，则当镁离子完全沉淀时，氢氧化铝沉淀还没有完全溶解。所以选C。
7．科学家发明的透明坚硬镁铝氧化物新型材料，可以用作显示器和手机屏幕。下列有关镁和铝的说法正确的是  （ ）
A．镁的金属性比铝弱
B．镁和铝的氧化物都可以与盐酸反应
C．镁和铝原子的最外层电子数都为3
D．镁和铝的氧化物都可以与氢氧化钠溶液反应
【答案】B
【解析】A．镁的金属性比铝强，A错误；B．镁和铝的氧化物都可以与盐酸反应，B正确；C．镁和铝原子的最外层电子数分别是2和3，C错误；D．铝的氧化物是两性氧化物，可以与氢氧化钠溶液反应，氧化镁是碱性氧化物，与氢氧化钠溶液不反应，D错误。答案选B。
8．右图是实验室制取无水氯化镁的装置图，下列有关表述正确的是  （ ）

A．装置A中圆底烧瓶中可以换成固体MnO2
B．如果直接加热MgCl2•6H2O不能得到无水氯化镁，将得到Mg(OH)Cl或MgO
C．尾气吸收可以用浓硫酸作为吸收剂进行吸收
D．金属镁在空气中燃烧，剧烈反应生成氧化镁，如果金属镁燃烧发生火灾，要立即用二氧化碳灭火器进行灭火
【答案】B
【解析】A.浓硫酸有吸水性，浓盐酸有挥发性，将浓盐酸加入到浓硫酸中会产生HCl气体，在酸性环境中可以抑制Mg2+水解而制取无水氯化镁，若将浓硫酸换为MnO2，则不能产生HCl，因此不能得到无水氯化镁，错误；B．如果直接加热MgCl2•6H2O，则MgCl2溶解在结晶水中形成氯化镁溶液，不能得到无水氯化镁，将得到Mg(OH)Cl或MgO，正确；C．尾气中含有HCl，不能被浓硫酸稀释，应该用水作吸水剂，由于HCl极容易溶于水，因此在用水作吸水剂时要注意防止倒吸现象的发生，错误；D．金属镁在空气中燃烧，剧烈反应生成氧化镁，如果金属镁燃烧发生火灾，由于Mg可以与CO2发生反应，因此不能用二氧化碳灭火器进行灭火，错误。

9．为了除去氯化镁酸性溶液中的Fe3+，可在加热搅拌的条件下加入一种过量的试剂，过滤后再加入适量的盐酸。这种试剂是  （ ）
A．碳酸镁 B．氢氧化钠 C．氨水 D．碳酸钠
【答案】A
【解析】由于不能引入新的杂质，所以应该选择碳酸镁，答案选A。
10．物质的量为0．10 mol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．3．2 g B．4．0 g C．4．2 g D．4．6 g
【答案】D
【解析】发生的反应有： ① ②
若0．10 mol镁条全部参与反应①，反应后固体的质量m＝0．10 mol×40 g·mol－1＝4．0 g。若0．10 mol镁条全部参与反应②，反应后固体的质量m＝0．10 mol×40 g·mol－1＋0．05 mol×12 g·mol－1＝4．6 g。若CO2和O2的量不足，Mg条不能完全燃烧，则反应后固体的质量可能小于4．0 g，但不会等于或大于4．6 g，故D项错误。

二、非选择题(本题包括4小题，共50分)
11．（13分）熔炼法是工业上回收镁合金废料的常用方法，其流程为：

（1）废料预处理
①粉碎：有干态机械粉碎法和湿喷机械粉碎法，其中容易造成危险的方法是 ，理由是 __。
②除油污和油漆：把油污和油漆一次性除去最适宜的方法是 。
a ．用热碱洗涤，过滤 b．用有机溶剂溶解，过滤 c．加热气化除去
（2）镁合金在加热到935K时熔化，并不断向其中通入氩气做保护气。若用二氧化碳做保护气，可能造成的后果是 （用化学方程式表示）。
（3）熔融镁中的杂质铁可加入固体硼砂(B2O3)除去，生成FeB2沉渣，其化学反应方程式为 。
（4）镁合金除了含有铁之外，还含有少量铝。加入C2Cl6可以除去液态镁中的氢气，还能把铝转化为Al4 C3沉渣：C2Cl6=2C+3Cl2 3C+4Al=Al4C3
①除气除渣炉排出的污染性气体有 。
②如果1t镁合金中，铝占3.6‰，则除去铝最少需要加入C2Cl6 g。
【答案】（1）①干态机械粉碎法（2分）；干态机械粉碎产生金属粉尘，容易引起爆炸（2分）；②C（2分）；
（2）2Mg+CO22MgO+C（2分）；
（3）B2O3+Mg+Fe=FeB2+3MgO（2分）；
（4）①氯气（1分）；②11850（2分）
【解析】（1）①镁是活泼金属，粉碎把块状转变成粉末状，增加了跟氧气的接触面积，容易发生燃烧，甚至爆炸；故答案为：干态机械粉碎法；干态机械粉碎产生金属粉尘，容易引起爆炸；
②A、热碱只能去除油污，除不去油漆，故A错误；B、油污和油漆虽然溶于有机溶剂，但是对有机溶剂的处理带来麻烦，成本较高，故B错误；C、加热气化处理，让油污和油漆燃烧生成气体而除去，故C正确；故选：C；
（2）镁和二氧化碳反应生成碳和氧化镁，化学方程式：2Mg+CO22MgO+C；故答案为：2Mg+CO22MgO+C；
（3）根据题意这是除去铁的步骤，参加反应的物质是Mg、Fe、B2O3生成的物质有FeB2，根据镁的活动性，镁和氧结合成MgO，反应方程式：B2O3+Mg+Fe=FeB2+3MgO；故答案为：B2O3+Mg+Fe=FeB2+3MgO；
（4）①依据反应过程可知，能够产生污染性气体氯气；故答案为：氯气；
②依据方程式C2Cl6=2C+3Cl2； 3C+4Al=Al4C3可知，3C2Cl6～8Al，则
3C2Cl6 ～ 8Al，
3×237 8×28
M 1×106×3.6‰
解得m=11850g；故答案为：11850
12．（14分）铝镁合金现已成为轮船制造、化工生产等行业的重要原料。现有一块铝镁合金，欲测定其中镁的质量分数，几位同学分别称取3.9克样品，并设计了不同的实验方案：
甲：铝镁合金测得生成气体的体积Ｖml(已折算成标准状况)；
乙：铝镁合金测得剩余固体的质量a克；
丙：铝镁合金溶液测得沉淀的质量2.9克。
（1）该方案能否测定出镁的质量分数？ （填“能”或“不能”）。
（2）实验设计乙所加入的试剂是 ，反应的化学方程式为 测得的镁的质量分数为 （写出用ａ表示的计算式）。
（3）实验设计丙中加过量的NaOH溶液充分反应后，__________（填一种分离方法），洗涤烘干沉淀，测得镁的质量分数为（保留小数点后一位小数）__________，如果未洗涤沉淀，测得镁的质量分数将______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
【答案】（1）能（1分）（2）NaOH溶液（2分） 2Al+2NaOH+6H2O ＝ 2NaAl(OH)4]+3H2↑ （2分） (a/3.9)×100（3分）（3）过滤 （1分） 30.8% （3分） 偏大（2分）
【解析】（1）铝与盐酸反应生成氯化铝与氢气，反应离子方程式为2Al+6H+═2Al3++3H2↑，镁与盐酸反应生成氯化镁与氢气，反应离子方程式为Mg+2H+═Mg2++H2↑；令合金中Mg、Al的物质的量分别为xmol、ymol，用x、y表示出各自生成的氢气，利用二者质量之和为3.9g，列方程可以计算出x、y的值，可以测量测定出镁的质量分数；（2）铝与氢氧化钠反应溶解，镁不能与氢氧化钠反应，故可以加入氢氧化钠溶液，则铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为2Al+2NaOH+6H2O ＝2NaAl(OH)4]+3H2↑；剩余的固体为Mg，故得合金中Mg的质量分数为×100%= (a/3.9)×100%；（3）由转化关系可知，最后的沉淀是氢氧化镁，分离固体与溶液常用的分离方法是过滤；氢氧化镁的质量是2.9g，根据镁元素守恒可知合金中Mg的质量为2.9g×=1.2g，所以合金中Mg的质量分数为×100%=30.8%；未洗涤沉淀，氢氧化镁沉淀附着其它物质，使测定的氢氧化镁的质量增大，导致测定合金中Mg的质量增大，测定的合金中镁的质量分数偏大。
13．（13分）Mg能在NO2中燃烧，产物为Mg3N2、MgO和N2。某科学小组通过实验验证反应产物并探究产物的比例关系。资料信息：
2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O,Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑,
限用如下装置实验（夹持装置省略，部分仪器可重复使用）：

（1）装置连接的顺序为 （填字母序号）；
（2）连接好仪器，装入药品前检验装置气密性的方法是: ；
（3）装置A中盛装的干燥剂是 ；装置F的作用 ；
（4）验证产物中存在Mg3N2的具体实验操作为 ；确定产物中有N2生成的实验现象为 ；
（5）已知装置E中初始加入Mg粉质量为13.2 g，在足量的NO2中充分燃烧，实验结束后，硬质玻璃管冷却至室温、称量，测得硬质玻璃管中剩余固体的质量为21.0 g，产生N2的体积为1120 mL（标准状况）。写出玻璃管中发生反应的化学方程式： 。
【答案】（1）BAEFC(D) （2分）
（2）关闭分液漏斗活塞，将导气管末端插入水中，对锥形瓶微热，若导气管口有气泡冒出，停止加热，导气管中进入一段水柱，表明气密性良好（2分）
（3）无水CaCl2或P2O5等（1分）除去NO2（2分）
（4）取少量反应后的固体产物，加入到水中产生有刺激性气味的气体，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变成蓝色（2分）装置C中收集到大量气体（2分）
（5）11Mg+4NO2Mg3N2+ 8MgO+N2（2分）
【解析】（1）镁能在二氧化氮中燃烧，生成氮化镁和氧化镁和氮气，装置B中通与浓硝酸反应生成的气体为二氧化氮，用装置A干燥剂干燥，通入硬质玻璃管E与镁粉发生反应，用F装置除去多余的二氧化氮，装置C和D排水法手机氮气，所以连接装置的顺序为BAEFC(D)。（2）连接好仪器，装药品钱检验装置的气密性，方法为：关闭分液漏斗活塞，将导气管末端插入水中，对锥形瓶微热，若导气管口有气泡冒出，停止加热，导气管中进入一段水柱，表明气密性良好；（3）二氧化氮不能用碱性干燥剂干燥，U形管装的是固体干燥剂，所以干燥剂可以使无水氯化钙或五氧化二磷等，装置F是除去过量的二氧化氮气体。（4）取少量反应后的固体产物，加入到水中产生有刺激性气味的气体，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变成蓝色，确定产物中有氮气生成的实验现象为装置C中收集到大量气体，证明为生成的氮气。（5）已知装置E中初始加入镁粉质量为13.2克，物质的量为13.2/24=0.55摩尔，在足量的二氧化氮中充分燃烧，实验结束后，硬质玻璃管冷却到室温，称量，测得硬质玻璃管中剩余固体的质量为21.0克为氮化镁和氧化镁，产生氮气的体积为1120mL，物质的量为1.12/22.4=0.05摩尔，设生成的氮化镁的物质的量为xmol，氧化镁的物质的量为ymol，可得到3x+y=0.55；100x+40y=21.0；x=0.05；y=0.4，氮气的物质的量为0.05摩尔，则n(镁)：n(氮化镁)：n(氧化镁)：n(氮气)=0.55:0.05:0.4:0.05=11:1:8:1，结合氮原子守恒二氧化氮的系数为4，则方程式为 11Mg+4NO2Mg3N2+ 8MgO+N2。
14．（10分）一次实验中一同学将砂纸打磨光亮的镁条放入饱和NaHCO3溶液中，惊奇的发现产生大量气泡和白色固体，再向反应后溶液中滴加了酚酞发现颜色比饱和NaHCO3溶液中滴加酚酞红色要深。
一、溶液红色加深，则说明反应后溶液的碱性________（填“增强”、“不变”或“减弱”）。
二、为确定气体和固体的成分，该同学进行了如下的探究。
（1）请猜测该气体为___________。（写化学式）
（2）对白色固体做出如下猜测并进行实验：
查阅资料1：Mg(HCO3)2能溶于水，MgCO3微溶于水(在水中的溶解度为0.011g)
2：MgCO3、Mg(OH)2加热易分解，分别生成两种氧化物。
【猜测】：
①白色固体可能是MgCO3；
②白色固体可能是________；
③白色固体可能是MgCO3和Mg(OH)2。
【实验】：
①取洗净后的白色固体，加入足量的______溶液，观察到_______，则白色固体一定含有 MgCO3。
②为进一步确定白色固体的组成，该同学进行了定量实验：
称取干燥的白色固体22.6g，充分加热至不再产生气体为止，并使分解产生的气体全部先通过浓硫酸，浓硫酸增重1.8g，则白色固体中含有_________，再通过碱石灰．碱石灰增重8.8g，则固体中各成分的质量比为（最简整数比）___________。
【答案】增强（1分）（1）H2（2分）（2）Mg(OH)2（2分）
①稀盐酸（1分） 有气泡产生（1分）②Mg(OH)2（1分）29：84（2分）
【解析】碱可以使酚酞试液变为红色，将砂纸打磨光亮的镁条放入饱和NaHCO3溶液中，向反应后溶液中滴加了酚酞发现颜色比饱和NaHCO3溶液中滴加酚酞红色要深，说明溶液的碱性增强，同时产生大量的气泡；（1） 产生大量气泡，溶液的碱性增强，说明反应产生的气体是氢气，反应消耗水电离产生的氢离子，使水的电离平衡正向移动，最终使溶液中c(H+)<c(OH-)；（2）根据已有的猜想可知②白色固体可能是Mg(OH)2；①由于碳酸的酸性比盐酸的酸性弱，利用复分解反应的规律：强酸制取弱酸，取洗净后的白色固体，加入足量的稀盐酸，观察到产生气泡，说明白色固体一定含有MgCO3；②秤取一定量白色固体，充分加热至不再产生气体，将产生的气体先通入碱石灰，再通入浓硫酸，浓硫酸增重1.8g，则白色固体中含有Mg(OH)2 ；再通过碱石灰．碱石灰增重8.8g，则说明含有MgCO3，根据n(H2O)=1.8g÷18g/mol=0.1mol.结合方程式：Mg(OH)2MgO+ H2O可知固体中nMg(OH)2]=0.1mol，根据n(CO2)=8.8g÷44g/mol=0.2mol，结合方程式：MgCO3= MgO+ CO2可知：n(MgCO3)=0.2mol，所以固体中含有Mg(OH)2、MgCO3，二者的物质的量的比是：nMg(OH)2]：n(MgCO3)=1:2，它们的质量比mMg(OH)2]：m(MgCO3)=(1×58):(2×84)= 29：84。

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
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