化学专题，精选资料
1．(2017·湖南娄底期末)下列关于金属性质的叙述中正确的是() A．氧气过量时，钠转化为Na2O2 B．打磨的铝箔加热至熔化时，铝会滴落 C．点燃镁之前，应先用砂纸打磨 D．铁在纯氧中燃烧生成Fe2O3 2．(2017·
太
原
模
拟)“绿色化学”要求从经济、环保和技术上设计可行的化学反应。据此，由单质镁制硝酸镁的下列四个方案中，你认为可行而且符合“绿色化学”要求的方案是() HNO3
A．Mg――→Mg(NO3)2
Cl2NaOH稀硝酸
B．Mg――→MgCl2――→Mg(OH)2――→Mg(NO3)2 O2稀硝酸
C．Mg――→MgO――→Mg(NO3)2 浓硫酸Ba?NO3?2
D．Mg――→MgSO4――→Mg(NO3)2 3．(2018·
湖
北
荆
州
中
学
质
检)某研究性学习小组为了探索镁粉与溴水反应的机理，做了如下四组实验：①将镁粉投入冷水中，未见任何现象；②将镁粉放入溴水中，观察到的只是开始时产生极少量的气泡，但溴水的颜色会逐渐褪色；③将镁粉放入液溴中，未观察到任何明显现象；④向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水，观察到溴的红棕色很快褪去。则下列关于镁与溴水的反应机理的论述中正确的是()
A．镁粉与液溴反应
B．镁粉在水的催化下与溴发生反应
C．产生极少量的气泡是由于镁粉与水反应得到的 D．镁粉只与溴水中的酸反应
4．镁在工业、医疗等领域均有重要用途。某化学兴趣小组利用硼砂工厂的固体废弃物(主要含有MgCO3、MgSiO3、Al2O3和Fe2O3等)，设计了回收镁的工艺流程：
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(1)酸浸前，将固体废弃物研磨的目的是_____________________。为达到此目的，还可以采取的措施是____________________(任写一条)。
(2)酸浸时，生成滤渣1的离子方程式为__________________________________。 (3)第一次调节pH的目的是_______。当加入氨水使Al3＋开始沉淀时，溶液c(Fe3＋)/c(Al3________
(已知Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Ksp[Al(OH)3]＝1.0×10－33，Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11) (4)设计简单方案分离滤渣2中的成分，简述实验过程：____________________________。 (5)滤液3中可回收利用的物质主要是______________(化学式)，其阳离子的电子式为___________。
(6)写出工业上从滤渣3中获得镁锭的所有反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。 5．(2018·
重
庆
八
中
月
＋
)为。
考)Mg(OH)2可用于制造防火材料。工业上，以蛇纹石为原料制备氢氧化镁的工艺流程如下：
已知：①蛇纹石的主要成分为3MgO·2SiO2·2H2O，还有少量Fe2O3、FeO、CaO和Al2O3。 ②几种金属氢氧化物沉淀的pH如下：
M(OH)n 开始沉淀的pH 完全沉淀的pH
(1)酸A宜选择________(填字母)；加入酸A适当过量，但不宜过多，其原因是____________。
a．硝酸b．稀硫酸 c．盐酸d．氢碘酸
(2)试剂B可选择NaClO。用离子方程式表示加NaClO的目的_______________。
(3)试剂C可能是MgCO3或MgO，加入过量试剂C的目的是____________。滤液A中含有的阳离子主要是________________(填离子符号)。
(4)向过滤Ⅱ所得滤液中加入一定量氨水，镁离子的转化率与温度的关系如图所示。写出镁离子沉淀的离子方程式___________________。温度高于50℃时，Mg2＋的转化率降低，其主要原因是_______________________________________。
Fe(OH)2 7.0 9.0 Fe(OH)3 1.9 3.2 Al(OH)3 3.4 4.7 Mg(OH)2 9.1 11.1 化学专题，精选资料
(5)若滤渣B只含两种物质，且滤渣B的总物质的量为bmol；试剂C为MgCO3或MgO。原矿石中镁元素质量分数为a%，现有100t这种矿石，按上述流程制备氢氧化镁，理论上制得Mg(OH)2的质量为______________kg(用含a、b的代数式表示)。 6．(2018·
西
安
一
中
质
检)硼及其化合物具有重要的工业用途。某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等，回收镁和其中另一种金属单质A的工艺流程如图：
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如表：
沉淀物 pH
请回答下列问题：
(1)滤液Ⅰ中所含阴离子主要是________；可回收到的金属A的原子结构示意图为________________________________________。
(2)试剂B为________；“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有______________________________________(要求写出两条措施)。
(3)滤液Ⅱ所含金属离子为________________，调pH时需要调多次，第一次调pH主要是为了除去_____________________________________________。
(4)Mg(ClO3)2在农业上有广泛的用途，可用NaClO3与MgCl2制备，已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)的变化曲线如图所示。
Fe(OH)3 3.2 Al(OH)3 5.2 Mg(OH)2 12.4
①写出反应的化学方程式：___________________________________________。
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②将反应物按化学反应方程式计量数之比混合制备Mg(ClO3)2，简述可制备Mg(ClO3)2的原因____________________________________________________________。 7．(2017·青
海
省
海
东
市
部
分
中
学
高
三
第
二
次
联
考)碱式次氯酸镁[Mg2ClO(OH)n·H2O]微溶于水，不潮解，相对稳定，是一种有开发价值的无机抗菌剂，以菱镁矿(MgCO3，含少量FeCO3)为主要原料制备碱式次氯酸镁的工艺流程如下：
(1)碱式次氯酸镁的化学式中n＝________(填数字)。
(2)菱镁矿酸溶时，为了提高溶出率，可采取的措施有________________(写一条)。 (3)氧化时发生反应的离子方程式为_____________________________________________。 (4)调pH时需要加入的物质最好为________，过滤1所得滤渣为________。
(5)混合时发生反应的化学方程式为________________。混合时NaOH溶液须最后加入且不能过量，其原因是_________________________________________________________。 (6)在酸性溶液中碱式次氯酸镁具有杀菌、漂白作用的原因是__________(用离子方程式表示)。
(7)如果以单位质量的消毒剂所得到的电子数来表示消毒效率，碱式次氯酸镁的消毒效率是Cl2的消毒效率的________。
答案精析
1．C[钠与氧气反应常温下生成Na2O，加热条件下生成Na2O2，与氧气的量无关，A不正确；打磨过的铝箔加热时会迅速被氧化生成一层致密的氧化膜，故出现的现象仍然是熔化但不滴落，B不正确；镁条表面有一层致密的氧化膜，故点燃前，应先用砂纸打磨，C正确；铁在纯氧中燃烧生成Fe3O4，D不正确。]
2．C[A项，硝酸没有完全被利用，且产生污染(NO或NO2)；B项，用到氯气，且过程复杂；D项，浓H2SO4没有完全被利用，且产生SO2。]
3．B[由①知镁粉与水不反应，故C项错误；由③知镁粉与液溴不反应，故A项错误；由②知开始时产生极少量的气泡，溴水的颜色会逐渐褪色，镁粉与溴水中的酸反应，但主要与溴水中的溴反应，同时结合④知水在反应中作催化剂，故D项错误、B项正确。] 4．(1)加快浸出速率，提高浸取率提高反应温度(或适当增加硫酸浓度或其他合理答案) (2)MgSiO3＋2H＋===Mg2＋＋H2SiO3 (3)使Fe3＋、Al3＋沉淀4.0×10－5
(4)将滤渣溶于适量氢氧化钠溶液，过滤得Fe(OH)3；再向滤液中通入过量CO2，过滤得Al(OH)3
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(5)(NH4)2SO4
电解
(6)Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O、MgCl2(熔融)=====Mg＋Cl2↑ 5．(1)b加入过多酸A，消耗试剂C和氨水增多，成本增大 (2)2Fe2＋＋ClO－＋2H＋===2Fe3＋＋Cl－＋H2O (3)使Al3＋、Fe3＋完全转化成Al(OH)3、Fe(OH)3NH4＋ (4)Mg2＋＋2NH3·H2O===Mg(OH)2↓＋2NH
温度高于50℃，氨水挥发和NH3·H2O分解的速率增大
＋4
?3b1000a?
? ＋(5)58×?
200024??
解析分析矿石成分知，加入酸A的目的是溶解金属氧化物，同时将钙离子沉淀。沉淀时将亚铁离子转化成氢氧化铁沉淀。(1)酸A宜选择稀硫酸，将杂质钙离子转化成硫酸钙，故选b。加入试剂C、氨水是调节溶液的pH，若酸溶时加入过多的硫酸，会消耗大量的试剂C、氨水等，增大生产成本。(2)滤液呈酸性，其离子方程式为2Fe2＋ClO＋2H===2Fe3＋Cl＋H2O。
＋
－
＋
＋
－
(3)加入碳酸镁或氧化镁，使铁离子、铝离子完全转化成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀。滤液A中主要的阳离子是铵根离子。(4)硫酸镁与氨水反应的离子方程式为Mg2
＋
＋
2NH3·H2O===Mg(OH)2↓＋2NH4＋。50℃之前，随着温度升高，反应速率加快，镁离子转化率增大；在50℃之后，随着温度升高，氨水挥发和NH3·H2O分解的速率增大，氨水浓度是影响Mg2转化率的主要因素，反应物浓度减小，故镁离子转化率降低。(5)根据电荷守恒知，
＋
3MgO＋2Fe3＋3H2O===3Mg2＋2Fe(OH)3,3MgO＋2Al3＋3H2O===2Al(OH)3＋3Mg2。加入
＋
＋
＋
＋
33
3n?Al?＋3n?Fe?
3＋3＋2＋
试剂C的物质的量：2n(C)＝3n(Al)＋3n(Fe)，n(Mg)＝。根据镁元素2
＋
＋
3b100×106g×a;1000a－1质量守恒知，m[Mg(OH)2]＝(mol＋)×58g·mol＝58×(＋) kg。
224g·mol－1200024
6．(1)AlO－2、OH－
(2)盐酸升温、搅拌或适当增大酸的浓度(任写两种即可) (3)Mg2＋、Ca2＋、Fe3＋Fe3＋
(4)①2NaClO3＋MgCl2===Mg(ClO3)2＋2NaCl↓
②在相同温度下，NaCl的溶解度较小，最先析出，Mg(ClO3)2留在溶液中，通过蒸发结晶可得
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