高中化 專題2 從海水中獲得的化物質(zhì) 2.2.4 鎂的提取及應(yīng)用課時(shí)作業(yè) 蘇教1

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGEPAGE1學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精專題2從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)2.2。4鎂的提取及應(yīng)用［對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練］知識(shí)點(diǎn)1鎂的提取及應(yīng)用1．某學(xué)校課外興趣小組用海水曬鹽后的鹽鹵(主要含Na＋、Mg2＋、Cl－、Br－等）來模擬工業(yè)生產(chǎn)提取鎂，主要過程如圖所示：下列說法正確的是（）A．①既是復(fù)分解反應(yīng)，又是氧化還原反應(yīng)B．②既是復(fù)分解反應(yīng)，又是非氧化還原反應(yīng)C．③既是分解反應(yīng)，又是氧化還原反應(yīng)D．④既是置換反應(yīng),又是氧化還原反應(yīng)【解析】①中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Mg2＋＋2OH－=Mg（OH)2↓，該反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)，故肯定不是氧化還原反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤;②中的反應(yīng)方程式為Mg（OH)2＋2HCl=MgCl2＋H2O，B項(xiàng)正確；③中涉及的反應(yīng)為MgCl2·6H2Oeq\o(=,\s\up7(△))MgCl2＋6H2O，由于沒有單質(zhì)生成，故該反應(yīng)雖然是分解反應(yīng)，但不是氧化還原反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤;④中涉及的反應(yīng)為MgCl2eq\o(=,\s\up7（通電))Mg＋Cl2↑，不是置換反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤.【答案】B2．下列化學(xué)反應(yīng)，在從海水中提取金屬鎂的過程中,不會(huì)涉及的是（)A．Mg2＋＋2OH－=Mg(OH）2↓B．Mg（OH）2＋2HCl=MgCl2＋2H2OC．Mg(OH）2eq\o（=，\s\up7(△)）MgO＋H2OD．MgCl2eq\o（=,\s\up7（通電））Mg＋Cl2↑【解析】A項(xiàng)是把海水中的Mg2＋轉(zhuǎn)化為Mg（OH)2沉淀，B項(xiàng)是把Mg(OH)2轉(zhuǎn)化為MgCl2,D項(xiàng)是電解熔融MgCl2制得Mg和Cl2，C項(xiàng)中的反應(yīng)未涉及。【答案】C3．目前世界上60％的鎂是從海水中提取的。學(xué)生就這個(gè)課題展開了討論。已知海水提鎂的主要步驟如下：學(xué)生就這個(gè)課題提出了以下問題：（一）在海水提鎂的過程中如何實(shí)現(xiàn)對(duì)鎂離子的富集？有三個(gè)學(xué)生提出自己的觀點(diǎn)。學(xué)生1的觀點(diǎn)：直接往海水中加入沉淀劑。學(xué)生2的觀點(diǎn)：高溫加熱蒸發(fā)海水后，再加入沉淀劑.學(xué)生3的觀點(diǎn)：向曬鹽后的苦鹵水中加入沉淀劑。請(qǐng)你評(píng)價(jià)三個(gè)學(xué)生提出的觀點(diǎn)是否正確（填“是”或“否”），并簡(jiǎn)述理由.是否正確簡(jiǎn)述理由學(xué)生1學(xué)生2學(xué)生3(二)在海水提鎂的過程中如何實(shí)現(xiàn)對(duì)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(xué)式)。(2)加入的足量試劑②是________（填化學(xué)式）.(3）寫出MgCl2→Mg的化學(xué)反應(yīng)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(jì)。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(shí)，利用了太陽能,在得到食鹽的同時(shí)，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(yīng)該加入堿，若加入石灰乳，則還會(huì)得到CaSO4沉淀，所以在該題中應(yīng)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?！敬鸢浮?一）是否正確簡(jiǎn)述理由學(xué)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(xué)生2否能源消耗大,海水的綜合利用低，成本高學(xué)生3是鎂離子富集濃度高，成本低（二）(1）NaOH(2）HCl(3）MgCl2（熔融）eq\o（=,\s\up7(電解)）Mg＋Cl2↑知識(shí)點(diǎn)2鎂的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途4．下列關(guān)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】D5．下列關(guān)于鎂和二氧化碳的反應(yīng)描述不正確的是()A．MgO是還原產(chǎn)物B．1molCO2參加反應(yīng)，共轉(zhuǎn)移電子4molC．鎂是還原劑D．此實(shí)驗(yàn)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(cuò),MgO是氧化產(chǎn)物，B、C、D均正確?！敬鸢浮緼6．下列關(guān)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(huì)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(yīng)，但是不能和堿反應(yīng)。【答案】A7．下列反應(yīng)體現(xiàn)了CO2的氧化性的是（)A．2Mg＋CO2eq\o(=，\s\up7（點(diǎn)燃））2MgO＋CB．2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2OC．2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2D．CO2＋Ca（ClO）2＋H2O=CaCO3↓＋2HClO【解析】A中,CO2中碳元素由＋4價(jià)變?yōu)?價(jià)，表現(xiàn)氧化性；B中，反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng)；C中,碳元素的價(jià)態(tài)不變，CO2沒有參與氧化還原反應(yīng).D中,反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)?！敬鸢浮緼8．完成下列反應(yīng)的化學(xué)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?dú)庵腥紵篲_______________________;（3)點(diǎn)燃的鎂條伸入盛有二氧化碳的集氣瓶中：________________________________。【答案】(1）Mg＋Cl2eq\o（=，\s\up7（點(diǎn)燃）)MgCl2（2)3Mg＋N2eq\o（=，\s\up7(點(diǎn)燃)）Mg3N2（3)2Mg＋CO2eq\o(=，\s\up7（點(diǎn)燃))2MgO＋C9．海水中鎂的含量為1.10g·L－1，從海水中提取鎂可按如下步驟進(jìn)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③將沉淀物與鹽酸反應(yīng)④蒸發(fā)結(jié)晶、脫水⑤將獲得的產(chǎn)物電解。(1)上述全部過程中，屬于在溶液中進(jìn)行的離子反應(yīng)為（填序號(hào))__________。屬于氧化還原反應(yīng)的是______，其反應(yīng)的化學(xué)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________g·L－1?！窘馕觥?2）設(shè)海水中MgSO4的含量為xg·L－1，由Mg～MgSO4可得：24:120＝1。10g·L－1:x，x＝5.50g·L－1。【答案】(1）②③⑤MgCl2eq\o(=,\s\up7（通電)）Mg＋Cl2↑(2)5.50[鞏固提升]1．(雙選）下列有關(guān)鎂的說法正確的是（)A．鎂被譽(yù)為國防金屬，其原因是質(zhì)輕,鎂合金強(qiáng)度高、機(jī)械性能好B．金屬鎂在CO2中燃燒，表現(xiàn)了鎂的強(qiáng)氧化性C．鎂是制造焰火、閃光粉的材料D．鎂易與冷水反應(yīng)，生成氫氣【解析】金屬鎂在CO2中燃燒，表現(xiàn)了鎂的強(qiáng)還原性；鎂與冷水不反應(yīng)，鎂可與熱水反應(yīng)生成氫氣?！敬鸢浮緼C2．鎂在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛，下列用途與鎂的還原性無關(guān)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(yùn)會(huì)的焰火【解析】鎂燃燒發(fā)出耀眼的白光，可制作閃光粉、焰火，鎂在燃燒時(shí)作還原劑；2Mg＋TiCl4（熔融）eq\o（=,\s\up7(加熱))Ti＋2MgCl2,鎂作還原劑。【答案】B3．下列有關(guān)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(yīng)：COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2OB．Mg(OH)2與H2SO4反應(yīng):Mg2＋＋2OH－＋2H＋＋SOeq\o\al（2－,4）=MgSO4↓＋2H2OC．鎂與醋酸反應(yīng)：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(cuò)；CH3COOH是難電離物質(zhì)，不能拆，C錯(cuò).【答案】D4．已知部分被氧化的鎂條1.6g和足量的鹽酸反應(yīng),在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成了H21。12L，在跟鹽酸反應(yīng)前被氧化的鎂是（）A．1。2gB．0。64gC．0。4gD．0。24g【解析】依據(jù)H2可計(jì)算出未被氧化的Mg為1。2g，故含有MgO為0.4g。則反應(yīng)前已經(jīng)被氧化的Mg為0。24g?！敬鸢浮緿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＋、SOeq\o\al（2－，4）等?！敬鸢浮緾6．某研究性學(xué)習(xí)小組為了探索鎂粉與溴水反應(yīng)的機(jī)理,做了如下四組實(shí)驗(yàn)：①將鎂粉投入到冷水中，未見任何現(xiàn)象。②將鎂粉放入溴水中，只觀察到產(chǎn)生少量氣泡，但溴水的顏色逐漸褪去。③將鎂粉放入液溴中，未見任何變化。④向含足量鎂粉的液溴中滴加幾滴水，觀察到紅棕色很快褪去。問題:(1)實(shí)驗(yàn)②中觀察到有少量氣泡產(chǎn)生，該氣體可能是________，原因是________________________________________________。(2)水的作用是_____________________________________________。(3）寫出鎂與溴反應(yīng)的方程式___________________________________。【解析】①說明鎂不與冷水反應(yīng)，②說明鎂放入溴水中,少量鎂與溴水中H＋反應(yīng)生成H2，大量鎂與溴反應(yīng);③④說明水可加快鎂與溴的反應(yīng).【答案】（1)氫氣鎂與溴水中的氫溴酸反應(yīng)生成了氫氣，Mg＋2HBr=MgBr2＋H2↑（2）催化劑(3)Mg＋Br2eq\o(=，\s\up7(催化劑）)MgBr27．現(xiàn)有三種常見治療胃病藥品的標(biāo)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(qǐng)計(jì)算該患者服用該藥片2片產(chǎn)生氣體體積約________mL。（體積按標(biāo)準(zhǔn)狀況計(jì)）(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(dāng)于服用藥片②________片.（精確到小數(shù)點(diǎn)后面一位)【解析】（1)CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑11eq\b\lc\（\rc\)（\a\vs4\al\co1(\f（0。5,100）)）mol0.005molV（CO2)＝0.005mol×22.4L/mol＝0。112L＝112mL。（2)MgO＋2HCl=MgCl2＋H2O12eq\b\lc\（\rc\）（\a\vs4\al\co1（\f(0.25,40）)）mol0.0125molMg（OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O1mol2moleq\b\lc\（\rc\）(\a\vs4\al\co1（\f（0。25，58）））mol0。0086mol所以相當(dāng)于服用藥片②：eq\f（0.0125，0.0086）≈1。5?！敬鸢浮?1）112（2）1。58．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(xué)方程式為________________。(2)Mg(OH）2沉淀中混有的Ca(OH）2應(yīng)怎樣除去？寫出實(shí)驗(yàn)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(huì)轉(zhuǎn)化成為Mg（OH）2?！敬鸢浮?1）轉(zhuǎn)化為Ca(OH）2，提供反應(yīng)所需的堿CaCO3eq\o(=,\s\up7（高溫))CaO＋CO2↑，CaO＋H2O=Ca（OH）2(2)加入MgCl2溶液,充分?jǐn)嚢?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(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如下裝置進(jìn)行探究。(1）寫出鎂在二氧化碳中燃燒的化學(xué)反應(yīng)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?xì)怏w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(yīng)的化學(xué)方程式：________________?！窘馕觥渴沂拖←}酸反應(yīng)產(chǎn)生的CO2氣體中含HCl氣體和水蒸氣