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.(2023春·江西宜春·高三上高三中校考期中)下列“类比”或“对比”合理的是
A.Mg在CO2中点燃反应生成MgO和C,则Zn在CO2中点燃反应生成ZnO和C
B.Na3N与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl,则Mg3N2与盐酸反应生成MgCl2和NH4Cl
C.NaClO溶液与少量CO2反应生成NaHCO3和HClO,则Ca(ClO)2溶液与少量CO2反应生成Ca(HCO3)2和HClO
D.NaOH溶液与少量AgNO3溶液反应生成Ag2O和NaNO3,则氨水与少量AgNO3溶液反应最终生成Ag2O和NH4NO3
2.(2023春·湖北·高三校联考专题练习)某化学兴趣小组探究镁粉与溴水反应的原理(已知:),做了如下四组实验:
①将镁粉投入蒸馏水中,未观察到任何明显现象。
②将镁粉放入溴水中,观察到只有开始时产生极少量气泡,但溴水的颜色逐渐褪去。
③将镁粉放入液溴中,未观察到任何明显现象。
④向加入足量镁粉后的液溴中滴加几滴水,观察到溴的红棕色很快褪去。
下列关于镁粉与溴水反应的叙述错误的是
A.实验①可以说明Mg的金属性比Na弱
B.实验②中产生的气泡是
C.实验③、④可以说明镁粉在水的催化作用下与溴反应
D.通过上述实验可以推测,氧化性:
3.(2023·山东潍坊·统考二模)以水泥厂的废料(主要成分为,含少量等杂质)为原料制备的工艺流程如下:
已知:下列说法正确的是
A.为提高酸浸速率,可使用浓硫酸 B.试剂X可以是
C.滤渣为 D.操作a所得滤液经处理后可循环利用
4.(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:
H2O 强酸溶液 强碱溶液 n(H2)/(10-2mol)
Na 剧烈反应 爆炸 剧烈反应 0.5
Mg 反应缓慢 剧烈反应 无反应 1.0
Al 反应很慢 反应较快 反应较快 1.5
Si 无反应 无反应 反应缓慢 2.0
上述实验中,生成H2的量最多的是
A.Na B.Mg C.Al D.Si
5.(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
6.(2022秋·陕西咸阳·高三统考期末)2021年6月11日,国家航天局举行“天问一号”探测器着陆火星首批科学影像图揭幕仪式,公布了由“祝融号”火星车拍摄的“着巡合影”、“中国印迹”等影像图。“祝融号”火星车使用的下列材料中,属于金属材料的是
A.石墨纤维 B.SiC颗粒 C.新型镁锂合金 D.有机热控涂层
7.(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
8.(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
9.(2022春·北京西城·高三北京四中校考期中)下列说法不正确的是
A.镁在空气中燃烧可生成MgO和Mg3N2
B.正常雨水由于溶解了二氧化碳,其pH约为5.9
C.SiO2与可与NaOH溶液反应
D.常温下,铝遇浓硝酸或浓硫酸时会发生钝化
10.(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
11.(2023春·上海徐汇·高三上海市第四中学校考期中)既能通过金属单质与足量Cl2反应得到,也能通过金属单质与酸反应得到的是
A.FeCl2 B.MgCl2 C.FeCl3 D.AgCl
12.(2021秋·江西九江·高三校考阶段练习)向5.1 g镁和铝的混合物中加入足量的硫酸溶液,充分反应后产生的气体在标准状况下的体积为5.6 L,若向反应后的溶液中加入NaOH溶液,使Mg2+、Al3+恰好完全沉淀,则沉淀的质量为
A.7.225 g B.9.35 g C.13.6 g D.22.1 g
13.(2021·高三课时练习)某同学通过系列实验探讨Mg及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是
A.将水加入浓硫酸中得到稀硫酸,置镁片于其中探讨Mg的活泼性
B.将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中,观察Mg(OH)2沉淀的生成
C.将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤,洗涤并收集沉淀
D.将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中,加足量稀盐酸,加热蒸干得无水MgCl2固体
二、多选题
14.(2022秋·河北邯郸·高三武安市第一中学校考阶段练习)如图是以一种以绿柱石(主要含有BeO、、、和FeO等)为原料制取单质铍的工艺流程。已知常温下,在pH>10时会溶解。下列相关说法错误的是
A.“除铁”过程应先加适量,再加适量氨水调节pH
B.“沉铍”过程中,氨水也可改用过量的NaOH溶液
C.其中“分解”过程中发生的反应之一可表示为
D.用镁热还原法制取铍时Ar气可以改为
三、非选择题
15.(2018秋·山西太原·高三太原五中阶段练习)请回答:
(1)化合物 Mg5Al3(OH)19(H2O)4 可作环保型阻燃材料,受热时按如下化学方程式分解:2 Mg5Al3(OH)19(H2O)4 = 27H2O↑+10MgO+3A12O3
①写出该化合物作阻燃剂的依据_____
②用离子方程式表示除去固体产物中 A12O3 的原理_____。
(2)镁燃烧不能用 CO2 灭火,用化学方程式表示其理由_____。
(3)铝的亲氧性,可表现在铝能夺取化合物中的氧,例如 2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe。且反应放出大量的热,在冶金学上称为铝热反应。取少量铝热反应所得的固体混合物,将其溶于足量稀硫酸,滴加KSCN 溶液无明显现象,_____(填“能”或“不能”)说明固体混合物中无 Fe2O3,理由是_____、_____(用离子方程式说明)。
16.(2019秋·江西赣州·高三南康中学校考阶段练习)将镁和铝的混合物0.1mol溶于100mL 2 mol/L的H2SO4溶液中,然后滴加1 mol/L的NaOH溶液。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变化如图所示。请回答:
(1)写出0--V1段直线发生反应的离子方程式________________________________。
(2)a点的沉淀有______________________ 。
(3)若当V1=140mL时,则金属粉末中n(Mg)=______mol,V2=__________mL。
17.(2017秋·江苏镇江·高三江苏省丹阳高级中学校考期中)镁的单质及其化合物在储氢及大气治理等方面用途非常广泛。
I.工业上可以采用热还原法制备金属镁(沸点1107℃,熔点648.8℃)。将碱式碳酸镁[4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O]和焦炭按一定比例混合,放入真空管式炉中先升温至700℃保持一段时间,然后升温至1450℃反应制得镁(同时生成可燃性气体)。
(1)用碳还原法制备金属镁需要在真空中而不在空气中进行,其原因是____________。
(2)碱式碳酸镁分解如图所示,写出在1450℃反应制得镁的化学方程式:_____________。
II.工业上利用纳米MgH2和LiBH4组成的体系储放氢(如题图所示)。
(3)写出放氢过程中发生反应的化学方程式:___________。
III.工业上MgO浆液是高活性的脱硫剂,常用来脱除烟气中的SO2。主要包含的反应有:① Mg(OH)2+ SO2=MgSO3+H2O ② MgSO3+SO2+H2O= Mg(HSO3)2③ Mg(HSO3)2+ Mg(OH)2=2MgSO3+2H2O ④ 2MgSO3+O2=2MgSO4
脱硫时,MgO的脱硫效率、pH及时间的关系如题图所示。
已知20℃时,H2SO3的K1=l.54×10-2,K2=1.02×10-7,25℃时,Ksp[MgSO3]= 3.86×10-3,Ksp(CaSO3)= 3.1×10-7。
(4)脱硫过程中使浆液pH减小最显著的反应是______________(填①、②、③或④)。
(5)约9000s之后,脱硫效率开始急速降低,其原因是______________。
(6)其他条件相同时,镁基和钙基脱硫效率与液、气摩尔流量比如题图所示。镁基脱硫效率总比钙基大,除生成的MgSO4具有良好的水溶性外,还因为______________。
18.(2017·河南郑州·校联考三模)镁及其合金广泛应用于航空航天、交通、电池等行业。
已知:CaO(s)+3C(s)=CaC2(s)+CO(g) △H= +464 kJ·mol-1
MgO(s)+ CaC2(s)=CaO(s)+ Mg(g)+2C(s) △H =+177.5 kJ·mol-1
(1)镁可以在二氧化碳中燃烧,写出化学反应方程式_____________________。
(2)写出MgO(s)与C(s)生成1 mol CO(g)和气态镁的热化学方程式:________________。
(3) 用电解法制取镁时,若原料氯化镁含有水时,在电解温度下,原料会形成Mg(OH)Cl,并发生电离反应:Mg(OH)Cl=Mg(OH)++Cl-。电解时在阴极表面会产生氧化镁钝化膜,此时阴极的反应式为________________。
(4)镁/间二硝基苯电池工作时镁转变为氢氧化镁,间二硝基苯则转变为间二苯胺。间二硝基苯、间二苯胺的结构简式和镁/间二硝基苯电池的装置如下:
该电池放电时的正极反应方程式为___________________。
参考答案:
1.B
【详解】A.Mg在CO2中燃烧生成MgO和C,而Zn不如Mg活泼,不会在CO2中燃烧,类比不合理,故A错误;
B.Na3N和Mg3N2中N元素都是-3价,Na3N与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl,则Mg3N2与盐酸反应生成MgCl2和NH4Cl,类比合理,故B正确;
C.NaClO溶液与少量CO2反应生成NaHCO3和HClO,而Ca(ClO)2溶液与少量CO2反应生成CaCO3和HClO,类比不合理,故C错误;
D.NaOH溶液与少量AgNO3溶液反应生成Ag2O和NaNO3,而氨水与少量AgNO3溶液反应最终生成Ag(NH3)2OH,故D错误;
故选B。
2.D
【详解】A.将镁粉投入冷水中,未见任何现象,说明二者不会发生化学反应,可以说明的金属性比弱,A正确;
B.溴水中含有溴化氢和溴单质,将镁粉放入溴水中,开始时产生极少量气泡的原因是镁与氢离子反应,而后溴水褪色,说明镁与溴单质在水中发生化学反应,B正确;
C.将镁粉放入液溴中,未观察到任何明显现象,说明镁与溴单质不能直接发生反应,C正确;
D.向加入足量镁粉的液溴中滴加几滴水,迅速反应,观察到溴的红棕色很快褪去说明起到催化作用。上述实验不能证明的氧化性比强,D错误;
故答案选D。
3.D
【分析】水泥厂的废料(主要成分为MgO,还有少量等杂质)制取MgSO4 7H2O,废料加入足量稀硫酸,都与硫酸反应,转化为对应的硫酸盐,SiO2不与硫酸反应,向反应后溶液中加入次氯酸钠溶液氧化亚铁离子为铁离子,同时使锰离子转化为MnO2沉淀,再加入氧化镁等物质调节溶液的pH值,除去锰离子、铁离子、铝离子,过滤,将滤液进行一系列操作得到MgSO4 7H2O;据此分析解题。
【详解】A.适当升温(或粉碎或搅拌)即可提高浸取速率,不需要使用浓硫酸,故A错误;
B.试剂X为氧化镁或碳酸镁,不能为,故B错误;
C.滤渣为、MnO2,故C错误;
D.操作a是从溶液中经过一系列过程得到晶体,过滤时溶液中含有硫酸镁,为了提高原料中镁的利用率,操作a后滤液的处理方法是将操作a后的母液循环利用,故D正确;
故答案选D。
4.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。
5.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。
6.C
【详解】A.石墨纤维中主要成分是碳元素,不是金属材料,A错误;
B.SiC颗粒属于无机材料,不是金属材料,B错误
C.镁锂合金属于金属材料,C正确;
D.有机热控涂层属于有机物,不是金属材料,D错误;
故选C。
7.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。
8.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。
9.B
【详解】A.镁可以在氧气或氮气中燃烧,空气的主要成分是氧气和氮气,因此镁在空气中燃烧可生成MgO和Mg3N2,A正确;
B.正常雨水由于溶解了二氧化碳,其pH约为5.6,酸雨的pH小于5.6,B错误;
C.SiO2与可与NaOH溶液反应生成硅酸钠和水,C正确;
D.浓硝酸和浓硫酸均具有强氧化性,常温下,铝遇浓硝酸或浓硫酸时会发生钝化,D正确;
答案选B。
10.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。
11.B
【详解】A.Fe与Cl2发生化合反应生成FeCl3,描述错误,不符题意;
B.Mg与Cl2化合产物及与盐酸发生置换反应产物均是MgCl2,描述正确,符合题意;
C.Fe与盐酸发生置换反应生成FeCl2,描述错误,不符题意;
D.Ag金属活动性弱,不能与盐酸发生置换反应,无法生成AgCl,描述错误,不符题意;
综上,本题选B。
12.C
【详解】镁和铝的混合物中加入足量的硫酸溶液,充分反应后镁和铝转为离子Mg2+、Al3+形式存在,加入NaOH溶液,使Mg2+、Al3+恰好完全沉淀得到、,有关系式: ,,得到气体在标准状况下的体积为5.6 L物质的量为0.25mol,则需要0.5mol的OH-恰好沉淀Mg2+和Al3+,沉淀质量为 ,故答案选C。
13.B
【详解】A.稀释浓硫酸时,应将浓硫酸沿着器壁慢慢加入水中,并及时搅拌,A项错误;
B.将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中,OH 与Mg2+反应生成Mg(OH)2沉淀,操作正确且能达到目的,B项正确;
C.过滤时需要用玻璃棒引流,C项错误;
D.蒸发溶液时应该用蒸发皿而不是表面皿,且由于MgCl2水解,所以必须在HCl气氛中加热才能得到无水MgCl2固体,D项错误;
答案选B。
14.BD
【分析】用稀硫酸溶解含铍矿绿柱石,其中BeO、Al2O3、Fe2O3和FeO均能溶于酸,而SiO2不溶于酸且不溶于水,经过滤除去,则滤渣I为SiO2,而滤液中主要含有Be2+、Al3+、Fe3+、Fe2+及过量的酸,向滤液中加入(NH4)2SO4,有铝铵钒[(NH4) Al (SO4)2 12H2O]析出,经过过滤除去,达到除铝的目的,继续向所得滤液中加入加入适量H2O2氧化Fe2+,再加适量氨水调整的pH,使溶液中Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀,再过滤除去,达到除铁的目的。再向滤液中加入氨水、HF,得到(NH4)2BeF4,高温分解得到BeF2,加入镁在高温下反应生成Be,以此解答该题。
【详解】A.用稀硫酸溶解含铍矿绿柱石,FeO反应变为Fe2+,Fe2O3反应变为Fe3+,先加适量H2O2,可以将Fe2+氧化为Fe3+,再加适量氨水调整的pH,使溶液中Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀,过滤除去,达到除铁的目的,A项正确;
B.由于Be(OH)2显两性,能够与NaOH反应,在“沉铍”过程中,若将氨水改用过量的NaOH溶液,则反应产生的Be(OH)2溶于过量NaOH转化为可溶性Na2BeO2,不能形成沉淀,因此不能使用NaOH溶液,B项错误;
C.在“分解”过程中(NH4)2BeF4发生分解反应,产生、、BeF2,故反应的化学反应为,C项正确;
D.Mg能和反应反应生成,因此不能将Ar气改为,D项错误;
答案选BD。
15. 反应吸热降低温度,固体氧化物隔绝空气,水蒸气稀释空气 Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2O 2Mg+CO2 == 2MgO+C 不能 Fe2O3 6H =2Fe3 3H2O 2Fe3+ + Fe = 3Fe2+
【分析】根据金属镁、铝、铁极其化合物的性质分析解答;根据离子反应方程式书写规则分析解答;
【详解】(1) ① 2Mg5Al3(OH)19(H2O)427H2O↑+10MgO+3Al2O3,分解反应是吸热反应,降低温度,生成的氧化镁和氧化铝都是熔点很高的氧化物,附着表面会阻止燃烧,故答案为分解反应是吸热反应,降低温度,固体氧化物隔绝空气,水蒸气稀释空气;
②氧化镁是碱性氧化物溶于酸,氧化铝是两性氧化物溶于酸、碱溶于,加入氢氧化钠溶于溶解后过滤除去,反应的离子方程式为:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O,故答案为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O;
(2) 镁燃烧时会与CO2反应,生成C和MgO,故答案为2Mg+CO2 == 2MgO+C;
(3)由于铝热反应后生成的Fe单质,未反应的Fe2O3与硫酸反应生成的Fe3+会继续与Fe发生氧化还原反应,即离子方程式为:Fe2O3 6H =2Fe3 3H2O 2Fe3+ + Fe = 3Fe2+,所以并不能说明铝热产物中不含有Fe2O3,故答案为不能,Fe2O3 6H =2Fe3 3H2O , 2Fe3+ + Fe = 3Fe2+。
【点睛】这种以金属及其化合物的性质为线索的综合题目,往往会穿插考查氧化还原反应和离子反应,所以要求我们在解决这类题目时不要忽略氧化还原反应对反应过程的影响。
16. H++OH-=H2O Al(OH)3 Mg(OH)2 0.04mol 460mL
【分析】将镁和铝的混合物0.1mol溶于100mL 2 mol/L的H2SO4溶液中生成硫酸镁、硫酸铝和氢气,根据图象可知开始阶段没有沉淀生成,说明硫酸过量,结合曲线的变化趋势和有关反应的分析解答。
【详解】(1)0-V1段直线没有产生沉淀,说明发生中和反应,反应的离子方程式为H++OH-=H2O。
(2)当溶液中氢离子完全被消耗以后,继续加入氢氧化钠溶液沉淀镁离子和铝离子,则a点的沉淀有氢氧化镁和氢氧化铝。
(3)0-V1发生反应2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O。若当V1=140mL时,消耗氢氧化钠的物质的量是0.14mol,则剩余硫酸的物质的量是0.07mol,因此与金属反应的硫酸的物质的量是0.2mol-0.07mol=0.13mol。设镁和铝的物质的量分别是xmol、ymol,则x+y=0.1、x+1.5y=0.13,解得x=0.04、y=0.06,即金属粉末中n(Mg)=0.04mol。a点时形成硫酸钠溶液,根据原子守恒可知硫酸钠的物质的量是0.2mol,则氢氧化钠的物质的量是0.4mol,因此消耗氢氧化钠溶液的体积为400mL。生成氢氧化铝是0.06mol,根据Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O可知消耗氢氧化钠是0.06mol,体积为60mL,所以V2=460mL。
【点睛】明确反应的原理和图象的变化趋势与反应的关系是解答的关键,关于图象的答题技巧需要注意:①看面:弄清纵、横坐标的含义。②看线:弄清线的变化趋势,每条线都代表着一定的化学反应过程。③看点:弄清曲线上拐点的含义,如与坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最低点等。曲线的拐点代表着一个反应过程的结束和开始。
17. 在空气中镁被氧气氧化 MgO+C ==== Mg+CO↑ MgH2+2LiBH4 =2LiH+MgB2+4H2 ↑ ① ② 浆液中Mg(OH)2已耗尽 MgSO3溶解度比CaSO3大,MgSO3比CaSO3更易被氧化
【详解】本题主要考查镁的单质及其化合物的性质。
I.(1)用碳还原法制备金属镁需要在真空中而不在空气中进行,其原因是在空气中镁被氧气氧化。
(2)碱式碳酸镁分解最终得到MgO,在1450℃反应制得镁的化学方程式:MgO+C ==== Mg+CO↑。
II.(3)放氢过程中发生反应的化学方程式:MgH2+2LiBH4 =2LiH+MgB2+4H2 ↑。
III.(4)脱硫过程中反应①消耗碱Mg(OH)2,反应②生成能电离产生H+的酸式盐Mg(HSO3)2,所以使浆液pH减小最显著的反应是①②。
(5)约9000s之后,脱硫效率开始急速降低,其原因是浆液中Mg(OH)2已耗尽 。
(6)镁基脱硫效率总比钙基大,除生成的MgSO4具有良好的水溶性外,还因为MgSO3溶解度比CaSO3大,MgSO3比CaSO3更易被氧化。
18. 2Mg+CO22MgO + C MgO(s)+C(s)=CO(g)+Mg(g) △H=+641.5 J·mol-1 2Mg(OH)++2e-=2MgO+H2↑
【详解】本题主要考查镁的性质。
(1)镁可以在二氧化碳中燃烧,反应的化学方程式为2Mg+CO22MgO + C。
(2)将上述两个热化学方程式相加合可得MgO(s)与C(s)生成1 mol CO(g)和气态镁的热化学方程式:MgO(s)+C(s)=CO(g)+Mg(g) △H=+641.5 J·mol-1。
(3) 此时阴极上阳离子 Mg(OH)+被还原,产生氧化镁和氢气,反应式为2Mg(OH)++2e-=2MgO+H2↑。
(4) 该电池放电时的正极反应方程式为 。