高中化學(xué)-海水中的元素-鎂與海水提鎂練習(xí)題

PAGE6-高中化學(xué)--海水中的元素鎂與海水提鎂練習(xí)題1．下列說法中正確的是()A．海水中的常量元素有：Cl、Na、S、I等B．海水中的微量元素有：Li、V、I、Br等C．鋰是海水中的微量元素，是熱核反應(yīng)的原料之一D．粗鹽易潮解，是因為NaCl具有吸水性答案C解析碘是微量元素，溴是常量元素，NaCl不潮解，粗鹽易潮解是由于含有CaCl2、MgCl2等物質(zhì).2．為防止缺碘給人帶來的危害，國家采用在食鹽中強制加碘的辦法為人們補碘.在食鹽中所加的碘是()A．KI B．KIO3C．I2 D．含碘的有機物答案B解析食鹽中加入的是KIO3.3．下列關(guān)于海水中化學(xué)元素的敘述正確的是()A．元素周期表中所有的元素在海水中都能找到B．1L海水中所有元素的含量都多于1mgC．常量元素的質(zhì)量占海水總質(zhì)量的99.9%D．盡管海水中含有大量的碘，但碘是海水中的微量元素答案D解析海水是化學(xué)元素的寶庫，元素周期表中的80多種元素能在海水中找到.某些元素在1L海水中含量超過1mg，這些元素稱為海水中的常量元素；大多數(shù)元素在1L海水中含量小于1mg，我們將其稱為海水中的微量元素.常量元素的總量占海水所溶解物質(zhì)總量的99.9%，而不是海水總質(zhì)量的99.9%.雖然海水中含有大量的碘元素，但1L海水中含碘量小于1mg，所以碘元素是海水中的微量元素.4．在從海水中提取金屬鎂的過程中，下列化學(xué)反應(yīng)不會涉及的是()A．Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓B．Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2OC．MgCl2eq\o(=,\s\up15(通電))Mg＋Cl2↑D．MgO＋2HCl=MgCl2＋H2O答案D解析海水提鎂涉及的反應(yīng)流程是：CaCO3→CaO→Ca(OH)2→Mg(OH)2→MgCl2→Mg，故D項反應(yīng)不會涉及.5．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(jié)晶.其先后順序正確的是()A．②④⑤③① B．③②④①⑤C．③④②⑤① D．②④③⑤①答案D解析由海水中提取鎂可知，先在海水中加入熟石灰，使Mg2＋沉淀出來，過濾得到Mg(OH)2，然后再加鹽酸溶解、濃縮結(jié)晶，在一定條件下脫水干燥，最終得到無水氯化鎂.故D項正確.6．物質(zhì)的量為0.10mol的鎂條在只含有CO2和O2混合氣體的容器中燃燒(產(chǎn)物不含碳酸鎂)，反應(yīng)后容器內(nèi)固體物質(zhì)的質(zhì)量不可能為()A．3.2g B．4.0gC．4.2g D．4.6g答案D解析發(fā)生的反應(yīng)有2Mg＋O2eq\o(=,\s\up15(點燃))2MgO,2Mg＋CO2eq\o(=,\s\up15(點燃))2MgO＋C.當鎂的量不足時，鎂條完全燃燒，若0.1mol鎂全部與O2反應(yīng)，則m(MgO)＝4.0g；若0.1mol鎂全部與CO2反應(yīng)，則m(MgO)＋m(C)＝4.6g，故反應(yīng)后固體物質(zhì)的質(zhì)量：4.0g<m(固體)<4.6g.當CO2和O2的量不足時，鎂條不能完全燃燒，則反應(yīng)后固體物質(zhì)的質(zhì)量：2.4g<m(固體)<4.6g，故D項錯誤.7．通過海水晾曬可得粗鹽，粗鹽中除含有NaCl外，還含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等雜質(zhì).制備精鹽的各步操作流程如下：粗鹽eq\o(→,\s\up12(溶解),\s\do4(①))eq\o(→,\s\up12(溶液),\s\do4(過量②))eq\o(→,\s\up12(NaOH溶液),\s\do4(過量③))eq\o(→,\s\up12(溶液),\s\do4(過量④))eq\o(→,\s\up12(過濾),\s\do4(⑤))沉淀eq\a\vs4\al(濾液\o(→,\s\up12(HCl溶液),\s\do4(⑥))\o(→,\s\up15(蒸發(fā)、結(jié)晶、烘干),\s\do15(⑦))精鹽)(1)在第⑦步蒸發(fā)過程中要用玻璃棒攪拌，目的是_________________.(2)第②、④步操作的目的分別是除去粗鹽中的Na2SO4和CaCl2，需要加入的試劑依次是______________.(3)第⑥步操作中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________.(4)在第③步操作中，選擇的除雜試劑不能是KOH溶液，理由是_____.答案(1)防止液體局部受熱溫度過高，造成液滴飛濺(2)BaCl2溶液、Na2CO3溶液(3)NaOH＋HCl=NaCl＋H2O，Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑(4)會引入新雜質(zhì)K＋解析(1)在第⑦步蒸發(fā)過程中要用玻璃棒攪拌，目的是防止液體局部受熱溫度過高，造成液滴飛濺.(2)第②步操作的目的是除去粗鹽中的硫酸鈉，則需要加入過量BaCl2溶液，第④步操作是為了除去CaCl2及過量的BaCl2，則需要加入過量Na2CO3溶液.(3)第⑥步操作的目的是除去濾液中過量的碳酸鈉和氫氧化鈉，所以發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaOH＋HCl=NaCl＋H2O，Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑.(4)不能用KOH溶液代替NaOH溶液，理由是氫氧化鉀和氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氯化鉀，會引入新雜質(zhì)K＋.8．許多國家十分重視海水資源的綜合利用.下列不需要發(fā)生化學(xué)變化就能夠從海水中獲得的物質(zhì)是()A．氯、溴、碘 B．鈉、鎂、鋁C．燒堿、氫氣 D．食鹽、淡水答案D解析氯、溴、碘、鈉、鎂、鋁、燒堿、氫氣必須通過化學(xué)變化從海水中獲得，食鹽可以通過蒸發(fā)結(jié)晶得到，淡水可以通過蒸餾得到.9．從海水中提取鎂，正確的方法是()A．海水eq\o(→,\s\up15(NaOH))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up15(電解))MgB．海水eq\o(→,\s\up15(鹽酸))MgCl2溶液→MgCl2晶體eq\o(→,\s\up15(電解))MgC．海水eq\o(→,\s\up15(石灰乳))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up15(灼燒))MgOeq\o(→,\s\up15(電解))MgD．海水eq\o(→,\s\up15(石灰乳))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up15(HCl))MgCl2溶液→MgCl2(熔融)eq\o(→,\s\up15(電解))Mg答案D解析海水中的鎂以化合態(tài)存在，提取鎂時應(yīng)先加堿形成Mg(OH)2沉淀，然后加酸溶解Mg(OH)2得到MgCl2，電解MgCl2制取Mg.MgO熔點很高，加熱熔化時能耗大，故制鎂時電解熔融MgCl2，而不用電解MgO.MgO因熔點高常用作耐火材料.10．下列關(guān)于鎂的性質(zhì)的敘述中，正確的是()A．鎂條燃燒引起的火災(zāi)，可用二氧化碳撲滅B．可用鎂制容器存放濃硫酸或濃硝酸C．鎂在空氣中燃燒的產(chǎn)物不全是氧化鎂D．可用電解氯化鎂溶液的方法來制取鎂答案C解析A項，鎂能在二氧化碳中燃燒，生成碳單質(zhì)和氧化鎂，因此鎂燃燒引起火災(zāi)不能用二氧化碳撲滅，可用沙土撲滅；B項，鎂能與濃硫酸和濃硝酸反應(yīng)，因此鎂制容器不能用來存放濃硝酸或濃硫酸；C項，鎂在空氣中燃燒時，既與氧氣反應(yīng)，又與氮氣和二氧化碳反應(yīng)，產(chǎn)物除氧化鎂之外，還有氮化鎂和碳單質(zhì)；D項，工業(yè)上用電解熔融氯化鎂的方法制金屬鎂，電解氯化鎂溶液得不到鎂.11．從海水中提取鎂，可按如下步驟進行：①把貝殼制成石灰乳；②在引入的海水中加入石灰乳，沉降、過濾、洗滌沉淀物；③將沉淀物與鹽酸反應(yīng)，結(jié)晶、過濾、在HCl氣流中干燥產(chǎn)物；④將得到的產(chǎn)物熔融電解得到鎂.下列說法不正確的是()A．此法的優(yōu)點之一是原料來源豐富B．第④步電解時每生成33.6L(標準狀況下)氯氣，轉(zhuǎn)移的電子為1.5molC．①②③的目的是從海水中提取MgCl2D．以上提取鎂的過程中涉及化合、分解、復(fù)分解和氧化還原反應(yīng)答案B解析A項，貝殼和海水是從海水中提取鎂的主要原料，來源豐富.B項，第④步電解熔融的氯化鎂時，每生成33.6L(標準狀況下)氯氣，轉(zhuǎn)移的電子應(yīng)為3mol.C項，①把貝殼制成石灰乳的目的是沉淀鎂離子；②在引入的海水中加入石灰乳，沉降、過濾、洗滌沉淀物得到氫氧化鎂；③將沉淀物氫氧化鎂與鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂，結(jié)晶、過濾、在HCl氣流中干燥產(chǎn)物得到氯化鎂.D項，以上提取鎂的過程中涉及的化合反應(yīng)為CaO＋H2O=Ca(OH)2，分解反應(yīng)為CaCO3eq\o(=,\s\up15(高溫))CaO＋CO2↑、MgCl2eq\o(=,\s\up15(通電))Mg＋Cl2↑，復(fù)分解反應(yīng)為Ca(OH)2＋MgCl2=Mg(OH)2↓＋CaCl2、Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O，氧化還原反應(yīng)為MgCl2eq\o(=,\s\up15(通電))Mg＋Cl2↑.12．某同學(xué)通過系列實驗探究Mg及其化合物的性質(zhì)，操作正確且能達到目的的是()A．將水加入濃硫酸中得稀硫酸，置鎂片于其中探究Mg的活潑性B．將NaOH溶液緩慢滴入MgSO4溶液中，觀察Mg(OH)2沉淀的生成C．將Mg(OH)2濁液直接倒入已裝好濾紙的漏斗中過濾，洗滌并收集沉淀D．將Mg(OH)2沉淀轉(zhuǎn)入表面皿中，加足量稀鹽酸，加熱蒸干得無水MgCl2固體答案B解析A項，稀釋濃硫酸時應(yīng)該將濃硫酸沿器壁緩緩注入水中并用玻璃棒不斷攪拌；C項，過濾時，應(yīng)用玻璃棒引流；D項，向Mg(OH)2沉淀中加入鹽酸得到MgCl2溶液，然后將MgCl2溶液蒸發(fā)結(jié)晶得到的MgCl2·6H2O晶體在干燥的氯化氫氣流中加熱生成無水MgCl2，表面皿不能用于蒸發(fā).13．把一定量的Mg和MgO的混合物投入100mL2mol·L－1的稀鹽酸中完全溶解后，再向反應(yīng)后的溶液中加入4mol·L－1的NaOH溶液，要使Mg元素全部沉淀出來，所加入的NaOH溶液的體積最少是()A．100mLB．50mLC．25mLD．由于Mg、MgO的質(zhì)量未知無法判斷答案B解析Mg元素全部沉淀后，溶液中只有NaCl，其中Na＋全部來自于NaOH溶液，Cl－全部來自于稀鹽酸，且有n(NaOH)＝n(HCl)＝0.100L×2mol·L－1＝0.2mol＝c(NaOH)·V(NaOH)，所以V(NaOH)＝eq\f(0.2mol,4mol·L－1)＝0.05L＝50mL.14．海水的綜合利用可以制備金屬鎂，其流程如圖所示：(1)寫出下列變化的化學(xué)方程式，如該變化是離子反應(yīng)，則寫離子方程式：煅燒貝殼：________________________；Mg(OH)2與鹽酸：___________________________.(2)電解熔融MgCl2的反應(yīng)方程式是___________________.(3)實驗室里將粗鹽制成精鹽的過程中，在溶解、過濾、蒸發(fā)3個步驟的操作中都要用到玻璃棒，分別說明在這3種情況下使用玻璃棒的目的.①溶解時：_________________________.②過濾時：_________________________.③蒸發(fā)時：_____________________.(4)若在空氣中加熱MgCl2·6H2O，生成的是Mg(OH)Cl和HCl，寫出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________________________.答案(1)CaCO3eq\o(=,\s\up15(高溫))CaO＋CO2↑Mg(OH)2＋2H＋=Mg2＋＋2H2O(2)MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up15(通電))Mg＋Cl2↑(3)①攪拌，加速溶解②引流③攪拌，防止因局部過熱造成液滴或晶體飛濺(4)MgCl2·6H2Oeq\o(=,\s\up15(△))Mg(OH)Cl＋HCl↑＋5H2O↑解析(1)貝殼的主要成分是CaCO3，加熱時會發(fā)生分解.(4)根據(jù)質(zhì)量守恒定律可寫出化學(xué)方程式：MgCl2·6H2Oeq\o(=,\s\up15(△))Mg(OH)Cl＋HCl↑＋5H2O↑.15．現(xiàn)擬在實驗室里利用空氣和鎂粉為原料制取少量氮化鎂(Mg3N2).已知實驗中可能會發(fā)生下列反應(yīng)：①2Mg＋O2eq\o(=,\s\up15(點燃))2MgO；②3Mg＋N2eq\o(=,\s\up15(點燃))Mg3N2；③2Mg＋CO2eq\o(=,\s\up15(點燃))2MgO＋C；④Mg＋H2Oeq\o(=,\s\up15(△))MgO＋H2↑；⑤Mg3N2＋6H2O=3Mg(OH)2↓＋2NH3↑.可供選擇的裝置和藥品如下圖所示(鎂粉、還原鐵粉均已干燥，裝置內(nèi)所發(fā)生的反應(yīng)是完全的，整套裝置的末端與干燥管相連).回答下列問題：(1)在設(shè)計實驗方案時，除裝置A、E外，還應(yīng)選擇的裝置(填字母代號)及其目的分別是_______________________.(2)連接并檢查實驗裝置的氣密性.實驗開始時，將i與自來水管相連，打開自來水的開關(guān)，將空氣從5升的儲氣瓶壓入反應(yīng)裝置，則氣流流經(jīng)導(dǎo)管的順序是(填字母代號)________________________.(3)通氣后，如果同時點燃A、F裝置的酒精燈，對實驗結(jié)果有何影響？__________________，原因是_____________.(4)請設(shè)計一個實驗，驗證產(chǎn)物是氮化鎂：___________________.答案(1)B，目的是除去空氣中的水蒸氣，避免反應(yīng)④發(fā)生；D，目的是除去空氣中的CO2，避免反應(yīng)③發(fā)生；F，目的是除去空氣中的O2，避免反應(yīng)①發(fā)生(2)j→h→g→d→c→k→l(或l