2019-2020年高中化學 2.2.4《鎂的提取及應用》練習 蘇教版必修1.doc

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2019-2020年高中化學 2.2.4《鎂的提取及應用》練習 蘇教版必修1 1．由海水制備無水氯化鎂，主要有以下步驟：①在一定條件下脫水干燥；②加熟石灰；③加鹽酸；④過濾；⑤濃縮結晶。其先后順序正確的是(　　) A．②④⑤③① B．③②④①⑤ C．③④②⑤① D．②④③⑤① 【解析】　由海水中提取鎂可知，先在海水中加入熟石灰，使Mg2＋變成Mg(OH)2沉淀，過濾得到Mg(OH)2，然后再加鹽酸溶解、濃縮結晶，在一定條件下脫水干燥，最終得到無水氯化鎂。 【答案】　D 2．下列化學反應，在從海水中提取金屬鎂的過程中，不會涉及的是(　　) A．Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ B．Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O C．Mg(OH)2MgO＋H2O D．MgCl2Mg＋Cl2↑ 【解析】　A項是把海水中的Mg2＋轉化為Mg(OH)2沉淀，B項是把Mg(OH)2轉化為MgCl2，D項是電解熔融MgCl2制得Mg和Cl2，C項中的反應未涉及。 【答案】　C 3．目前世界上60%的鎂是從海水中提取的。學生就這個課題展開了討論。已知海水提鎂的主要步驟如下： 學生就這個課題提出了以下問題： (一)在海水提鎂的過程中如何實現(xiàn)對鎂離子的富集？ 有三個學生提出自己的觀點。 學生1的觀點：直接往海水中加入沉淀劑。 學生2的觀點：高溫加熱蒸發(fā)海水后，再加入沉淀劑。 學生3的觀點：向曬鹽后的苦鹵水中加入沉淀劑。 請你評價三個學生提出的觀點是否正確(填“是”或“否”)，并簡述理由。 是否正確 簡述理由 學生1 學生2 學生3 (二)在海水提鎂的過程中如何實現(xiàn)對鎂離子的分離？ (1)為了使鎂離子沉淀下來，加入的足量試劑①是________(填化學式)。 (2)加入的足量試劑②是________(填化學式)。 (3)寫出MgCl2→Mg的化學反應方程式________________________。 【解析】　(一)海水中鎂的總量雖然多，但是鎂離子濃度卻很小，若直接往海水中加入沉淀劑，則所需要的沉淀劑用量大，不經(jīng)濟。高溫加熱蒸發(fā)海水，固然可以提高鎂離子濃度，降低使用沉淀劑的成本，卻消耗了大量能源，大大增加了能耗的成本。海水曬鹽時，利用了太陽能，在得到食鹽的同時，增大了鎂離子濃度，使剩余苦鹵水得到了合理利用，降低了成本。 (二)為了使鎂離子沉淀下來，應該加入堿，若加入石灰乳，則還會得到CaSO4沉淀，所以在該題中應該選擇加入NaOH溶液。將氫氧化鎂沉淀變成MgCl2溶液，可以加入鹽酸。用電解熔融的MgCl2制取金屬鎂。 【答案】　(一) 是否正確 簡述理由 學生1 否 海水中鎂離子濃度小，沉淀劑的用量大，不利于鎂離子的富集 學生2 否 能源消耗大，海水的綜合利用低，成本高 學生3 是 鎂離子富集濃度高，成本低 (二)(1)NaOH　(2)HCl (3)MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 知識點2　鎂的結構、性質(zhì)和用途 4．下列關于鎂元素在自然界存在的敘述正確的是(　　) A．主要以游離態(tài)存在于地殼中 B．主要以合金的形式存在于地殼中 C．主要以氯化鎂形式存在于地殼中 D．主要以化合態(tài)的形式存在于地殼和海水中 【答案】　D 5．下列關于鎂和二氧化碳的反應描述不正確的是(　　) A．MgO是還原產(chǎn)物 B．1 mol CO2參加反應，共轉移電子4 mol C．鎂是還原劑 D．此實驗現(xiàn)象是鎂條劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，產(chǎn)生白色粉末和黑色固體 【解析】　A錯，MgO是氧化產(chǎn)物，B、C、D均正確。 【答案】　A 6．下列關于鎂及其化合物的敘述不正確的是(　　) A．把鎂粉投入鹽酸和燒堿溶液中，都會有氫氣放出 B．煅燒菱鎂礦(主要成分MgCO3)可制取氧化鎂 C．鎂的主要用途用于制造合金和制照明彈 D．食鹽中若含有氯化鎂就易潮解 【解析】　鎂作為一種活潑金屬，可與鹽酸反應，但是不能和堿反應。 【答案】　A 7．下列反應體現(xiàn)了CO2的氧化性的是(　　) A．2Mg＋CO22MgO＋C B．2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O C．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 D．CO2＋Ca(ClO)2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO 【解析】　A中，CO2中碳元素由＋4價變?yōu)?價，表現(xiàn)氧化性；B中，反應為復分解反應；C中，碳元素的價態(tài)不變，CO2沒有參與氧化還原反應。D中，反應為非氧化還原反應。 【答案】　A 8．完成下列反應的化學方程式： (1)將燃著的鎂條伸入盛有氯氣的集氣瓶中：________________________________。 (2)鎂在氮氣中燃燒：________________________； (3)點燃的鎂條伸入盛有二氧化碳的集氣瓶中：________________________________。 【答案】　(1)Mg＋Cl2MgCl2 (2)3Mg＋N2Mg3N2 (3)2Mg＋CO22MgO＋C 9．海水中鎂的含量為1.10 gL－1，從海水中提取鎂可按如下步驟進行：①將海邊大量存在的貝殼(主要成分是CaCO3)制成石灰乳　②將石灰乳加入到海水沉淀池中，經(jīng)過沉降得到沉淀物?、蹖⒊恋砦锱c鹽酸反應　④蒸發(fā)結晶、脫水?、輰@得的產(chǎn)物電解。 (1)上述全部過程中，屬于在溶液中進行的離子反應為(填序號)______。屬于氧化還原反應的是______，其反應的化學方程式為________________。 (2)假如海水中Mg元素全部存在于MgSO4中，那么海水中MgSO4的含量為________gL－1。 【解析】　(2)設海水中MgSO4的含量為x gL－1， 由Mg～MgSO4可得：24120＝1.10 gL－1x， x＝5.50 gL－1。 【答案】　(1)②③?、荨gCl2Mg＋Cl2↑　(2)5.50 10．填寫下表： 實驗操作 實驗現(xiàn)象 化學方程式 用砂紙將鎂條表面的氧化膜擦去，將鎂條在酒精燈上點燃后，伸入充滿二氧化碳的集氣瓶中 在試管中加入一段擦去表面氧化膜的鎂條并加入一定量的稀硫酸 【答案】　 實驗現(xiàn)象 化學方程式 打磨后的鎂條表面為銀白色，鎂條在二氧化碳中劇烈燃燒，放出大量的熱，發(fā)出耀眼的白光 2Mg＋CO22MgO＋C 鎂條在稀硫酸中劇烈反應，有無色氣體放出 Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑ 鞏固提升 1．(雙選)下列有關鎂的說法正確的是(　　) A．鎂被譽為國防金屬，其原因是質(zhì)輕，鎂合金強度高、機械性能好 B．金屬鎂在CO2中燃燒，表現(xiàn)了鎂的強氧化性 C．鎂是制造焰火、閃光粉的材料 D．鎂易與冷水反應，生成氫氣 【解析】　金屬鎂在CO2中燃燒，表現(xiàn)了鎂的強還原性；鎂與冷水不反應，鎂可與熱水反應生成氫氣。 【答案】　AC 2．鎂在生產(chǎn)生活中應用廣泛，下列用途與鎂的還原性無關的是(　　) A．制作閃光粉 B．鎂合金用來制造火箭的部件 C．用鎂從熔融的四氯化鈦中提取鈦 D．制作北京奧運會的焰火 【解析】　鎂燃燒發(fā)出耀眼的白光，可制作閃光粉、煙火，鎂在燃燒時作還原劑；2Mg＋TiCl4(熔融)Ti＋2MgCl2，鎂作還原劑。 【答案】　B 3．下列有關鎂及其化合物的離子方程式書寫正確的是(　　) A．MgCO3與鹽酸反應：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O B．Mg(OH)2與H2SO4反應：Mg2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===MgSO4↓＋2H2O C．鎂與醋酸反應：Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑ D．工業(yè)上以海水為原料制備Mg(OH)2：Ca(OH)2＋Mg2＋===Mg(OH)2↓＋Ca2＋ 【解析】　MgCO3、Mg(OH)2是難溶物不能拆，A、B錯；CH3COOH是難電離物質(zhì)，不能拆，C錯。 【答案】　D 4．已知部分被氧化的鎂條1.6 g和足量的鹽酸反應，在標準狀況下生成了H2 1.12 L，在跟鹽酸反應前被氧化的鎂是(　　) A．1.2 g B．0.64 g C．0.4 g D．0.24 g 【解析】　依據(jù)H2可計算出未被氧化的Mg為1.2 g，故含有MgO為0.4 g。則反應前已經(jīng)被氧化的Mg為0.24 g。 【答案】　D 5．除去NaCl溶液中的Mg2＋，可加入(　　) A．石灰乳 B．KOH溶液 C．NaOH溶液 D．Na2SO4溶液 【解析】　石灰乳、KOH、Na2SO4引入雜質(zhì)Ca2＋、K＋、SO等。 【答案】　C 6．干粉滅火器的主要原料為NaHCO3，是一種常用的滅火器，回答下列問題： (1)干粉滅火器在滅火時，NaHCO3的作用是________________(用化學方程式表示)。 (2)鎂失火時，________(填“能”或“不能”)用干粉滅火器滅火，其原因是________________________(用化學方程式表示)。 【解析】　干粉滅火器在滅火時，NaHCO3受熱發(fā)生分解，產(chǎn)生CO2，鎂失火時，不能用干粉滅火器滅火，因為鎂能與CO2反應。 【答案】　(1)2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ (2)不能　2Mg＋CO22MgO＋C 7．現(xiàn)有三種常見治療胃病藥品的標簽： 這三種藥品中所含的物質(zhì)均能中和胃里過量的鹽酸。 (1)某患者服用①藥片2片后發(fā)生打嗝現(xiàn)象，請計算該患者服用該藥片2片產(chǎn)生氣體體積約________mL。(體積按標準狀況計) (2)若按每片藥片中和胃酸的量來衡量藥效，則每服用藥片③1片，相當于服用藥片②________片。(精確到小數(shù)點后面一位) 【解析】　(1)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑ 1 1 mol 0.005 mol V(CO2)＝0.005 mol22.4 L/mol＝0.112 L＝112 mL。 (2)MgO?。　?HCl===MgCl2＋H2O 1 2 mol 0.0125 mol Mg(OH)2　＋　2HCl===MgCl2＋2H2O 1 mol 2 mol mol 0.0086 mol 所以相當于服用藥片②：≈1.5。 【答案】　(1)112　(2)1.5 8．海水的綜合利用可以制備金屬鎂，其流程如下所示： (1)海水提鎂要用到海灘上的貝殼。貝殼的作用是________________，貝殼所經(jīng)歷變化的化學方程式為________________。 (2)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2應怎樣除去？ 寫出實驗步驟：________________________________________________________________________。 【解析】　Mg(OH)2比Ca(OH)2更難溶，在沉淀中加入MgCl2溶液，Ca(OH)2會轉化成為Mg(OH)2。 【答案】　(1)轉化為Ca(OH)2，提供反應所需的堿 CaCO3CaO＋CO2↑，CaO＋H2O===Ca(OH)2 (2)加入MgCl2溶液，充分攪拌，過濾，沉淀用水洗滌 9．鎂在二氧化碳中能燃燒，鈉比鎂更活潑，那么鈉能在二氧化碳中燃燒嗎？某研究性學習小組設計了如下裝置進行探究。 (1)寫出鎂在二氧化碳中燃燒的化學反應方程式________________。 (2)該裝置中飽和碳酸氫鈉溶液的作用是________，濃硫酸的作用是________________。 (3)用酒精燈在試管D底部加熱，鈉在充滿二氧化碳氣體的試管里劇烈地燃燒，產(chǎn)生大量的白煙。試管底部有黑色物質(zhì)生成。試管冷卻后，試管壁上附著一層白色物質(zhì)。往試管中加水，白色物質(zhì)溶解于水，黑色物質(zhì)不溶。過濾，得到澄清的濾液。往濾液中加澄清石灰水，溶液變渾濁。再滴入稀鹽酸，溶液中有氣泡出現(xiàn)。則試管壁上附著的白色物質(zhì)是________。將濾紙上的黑色物質(zhì)在坩堝中灼燒，黑色物質(zhì)能燃燒。則該黑色物質(zhì)是________。試寫出鈉與二氧化碳反應的化學方程式：________________。 【解析】　石灰石和稀鹽酸反應產(chǎn)生的CO2氣體中含HCl氣體和水蒸氣，除去HCl應用飽和NaHCO3溶液，除去H2O用濃硫酸；Na與CO2反應生成的白色物質(zhì)與石灰水反應變渾濁，加鹽酸有氣泡產(chǎn)生，白色物質(zhì)應為Na2CO3，黑色物質(zhì)能燃燒，應為碳。 【答案】　(1)2Mg＋CO22MgO＋C (2)除去CO2中混有的HCl　干燥CO2氣體 (3)Na2CO3　C(碳)　4Na＋3CO22Na2CO3＋C