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1、高中化學(xué) 第4節(jié) 海水中的元素 第1課時(shí) 海水中的元素及海水提鎂課時(shí)訓(xùn)練 魯科版必修1
1.許多國(guó)家十分重視海水資源的綜合利用。下列不需要化學(xué)變化就能夠從海水中獲得的物質(zhì)是( )
A.氯、溴、碘 B.食鹽、淡水
C.燒堿、氫氣 D.鈉、鎂、鋁
解析:氯、溴、碘要用強(qiáng)氧化劑氧化得到,電解飽和食鹽水得到氯氣、燒堿和氫氣,鈉、鎂、鋁這三種也都要經(jīng)過電解法才能得到;而食鹽、淡水一般用陽(yáng)光蒸發(fā)得到。
答案:B
2.從海水中提取鎂時(shí),用不到的化學(xué)反應(yīng)是( )
A.MgCl2+Ca(OH)2===CaCl2+Mg(OH)2↓
B.Mg
2、(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O
C.Mg(OH)2+H2SO4===MgSO4+2H2O
D.MgCl2Mg+Cl2↑
解析:海水中鎂元素的主要存在形態(tài)為MgCl2,工業(yè)制備Mg的步驟為:①用熟石灰將Mg2+變成Mg(OH)2沉淀,將鎂元素進(jìn)一步富集,用到的反應(yīng)為MgCl2+Ca(OH)2===CaCl2+Mg(OH)2↓;②用鹽酸將Mg(OH)2溶解,方程式為Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O;③將溶液蒸發(fā)結(jié)晶變成MgCl2·6H2O晶體,電解MgCl2得到Mg單質(zhì):MgCl2Mg+Cl2↑,故用不到的方程式為C項(xiàng)。
答案:C
3、
3.從海水中提取鎂的方法是:煅燒貝殼得到生石灰,生石灰遇水可得石灰乳。將石灰乳加到濃縮的海水中即得氫氧化鎂沉淀。過濾后將氫氧化鎂加入到鹽酸中,得到氯化鎂溶液。蒸發(fā)、結(jié)晶并干燥得到氯化鎂,電解熔融狀態(tài)的氯化鎂得到單質(zhì)鎂和氯氣。上述過程中涉及的反應(yīng)類型有( )
①化合反應(yīng)?、诜纸夥磻?yīng)?、壑脫Q反應(yīng)?、軓?fù)分解反應(yīng)?、菅趸€原反應(yīng)
A.①②③④ B.②③④⑤
C.①②④⑤ D.①③④⑤
解析:CaO+H2O===Ca(OH)2為化合反應(yīng);MgCl2 Mg+Cl2↑既是分解反應(yīng),又是氧化還原反應(yīng);MgCl2 + Ca(OH)2 ===Mg(OH)2↓+ CaCl2為
4、復(fù)分解反應(yīng);上述過程中沒涉及置換反應(yīng)。
答案:C
4.鎂在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛,下列用途與鎂的還原性無(wú)關(guān)的是( )
A.制作閃光粉
B.鎂合金用來(lái)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:閃光粉和焰火都是利用鎂在空氣中燃燒發(fā)出的白光,鎂在該反應(yīng)中體現(xiàn)了還原性;冶煉鈦等金屬時(shí),鎂做還原劑。
答案:B
5.近年來(lái),冠以“綠色”的新概念不斷產(chǎn)生,如綠色食品、綠色材料、綠色能源、綠色化學(xué)等,這里的“綠色”是對(duì)人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的形象表述?!熬G色化學(xué)”要求從經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和技術(shù)上設(shè)計(jì)可行的化學(xué)反應(yīng)。據(jù)此,由單質(zhì)鎂制硝酸鎂
5、的下列4個(gè)方案中,你認(rèn)為可行而且符合“綠色化學(xué)”要求的方案是( )
A.Mg Mg(NO3)2
B.Mg MgCl2 Mg(OH)2 Mg(NO3)2
C.Mg MgO Mg(NO3)2
D.Mg MgSO4 Mg(NO3)2
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,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(wú)水氯化鎂。
答案:D
6.(雙選題)下列有關(guān)鎂的敘述中,正確的是( )
A.鎂條燃燒引起的火災(zāi)不可用干粉滅火器撲滅
B.鎂不能與濃硝酸反應(yīng)
6、
C.鎂制容器可以貯存、運(yùn)輸濃硫酸
D.鎂在CO2中燃燒的產(chǎn)物不全為MgO
解析:干粉滅火器中充有NaHCO3粉末,噴出后受熱易分解生成CO2來(lái)滅火,但鎂與CO2能反應(yīng)生成MgO和C,故A、D兩項(xiàng)均正確;常溫下鎂可與濃HNO3、濃H2SO4反應(yīng),故B、C兩項(xiàng)都錯(cuò)。
答案:AD
7.某同學(xué)設(shè)計(jì)了從海水中提取鎂單質(zhì)的四種方法,從化學(xué)原理和經(jīng)濟(jì)利益角度分析,最可行的是( )
A.海水Mg(OH)2Mg
B.海水MgCl2Mg
C.海水Mg(OH)2Mg
D.海水Mg(OH)2MgCl2Mg
解析:方案A、B均不能除去海水中的雜質(zhì),方案C中
7、Mg(OH)2難溶于水,不能用于電解。
答案:D
8.(1)海水中鎂的主要存在形式為( )
A.硝酸鎂和硫酸鎂 B.氯化鎂和硫酸鎂
C.碳酸鎂和硝酸鎂 D.金屬鎂
(2)請(qǐng)用圖式表示工業(yè)上用海水提煉鎂的工序。
______________________________________________________。
(3)氧化鎂和碳酸鎂也都有重要的用途,用化學(xué)方程式表示出如何用氫氧化鎂來(lái)制氧化鎂和碳酸鎂。
______________________________________________________
______________
8、________________________________________
______________________________________________________。
(4)鎂條也可以在SO2中燃燒,反應(yīng)結(jié)束后,請(qǐng)你預(yù)測(cè)生成物是(寫化學(xué)式)________,其原因?yàn)?用化學(xué)方程式表示)________________。
解析:海水中NaCl的含量大,鎂主要以氯化鎂形式存在;SO2、CO2都是酸性氧化物,性質(zhì)相似;鎂在SO2中燃燒生成MgO和S。
答案:(1)B
(2)海水氫氧化鎂MgCl2Mg
(3)Mg(OH)2MgO+H2O;Mg(OH)2
9、+2HCl===MgCl2+2H2O;MgCl2+Na2CO3===MgCO3↓+2NaCl
(4)MgO、S 2Mg+SO22MgO+S
1.(雙選題)某研究性學(xué)習(xí)小組為了探究鎂粉與溴水反應(yīng)的機(jī)理,做了如下四個(gè)實(shí)驗(yàn):
①將鎂粉投入到冷水中,未觀察到明顯現(xiàn)象?、趯㈡V粉投入到溴水中,觀察到只是開始時(shí)產(chǎn)生極少量的氣泡,但溴水會(huì)慢慢退色?、蹖㈡V粉投入到液溴中,未觀察到明顯現(xiàn)象?、芟蚝凶懔挎V粉的液溴中滴加幾滴水,觀察到溴的紅棕色很快退去
下列關(guān)于鎂粉與溴水的反應(yīng)機(jī)理的敘述中,正確的是( )
A.鎂粉只直接與溴水中的溴反應(yīng)
B.鎂粉可與溴水中的酸反應(yīng)
C.極
10、少量的氣泡是由于鎂粉與水反應(yīng)而產(chǎn)生的
D.鎂粉在水的催化下與溴發(fā)生反應(yīng)
解析:由①說明Mg與冷水不反應(yīng),由③說明Mg與液溴不反應(yīng),由②說明Mg與溴水中的酸緩慢反應(yīng)生成H2,④加入水后反應(yīng)劇烈,說明水起催化作用。
答案:BD
2.一定量的Mg和MgO的混合物投入100 mL 2 mol·L-1的稀鹽酸中完全溶解后,再向反應(yīng)后的溶液中加入4 mol·L-1的NaOH溶液,要使Mg元素全部沉淀出來(lái),所加入的NaOH溶液的體積最小的是( )
A.100 mL
B.50 mL
C.25 mL
D.由于Mg、MgO的質(zhì)量未知無(wú)法判斷
解析:當(dāng)鎂元素全部沉淀后
11、,溶液中的溶質(zhì)只有NaCl時(shí),所加NaOH溶液的體積最小。由電荷守恒得n(NaOH)=n(HCl)=0.1 L×2 mol·L-1=0.2 mol,所需NaOH溶液的體積為50 mL。
答案:B
3.實(shí)驗(yàn)室內(nèi)利用空氣和如圖所示的藥品、儀器裝置制取少量氮化鎂(Mg3N2遇水劇烈反應(yīng))。
序號(hào)
①
②
③
④
⑤
儀器及裝置
(1)如果氣體從左向右流,則上述儀器裝置正確連接順序是:____、____、____、____、____(填裝置的序號(hào))。
(2)各個(gè)裝置中導(dǎo)管連接的正確順序是
G―→____、___
12、_―→____、____―→____、____―→____。
(3)實(shí)驗(yàn)開始時(shí),應(yīng)先在____(填字母)處接通自來(lái)水管,然后再依次點(diǎn)燃裝有____粉裝置的酒精燈和裝有____粉裝置的酒精燈。
(4)濃硫酸的作用是__________________,飽和氫氧化鈉溶液的作用是______________________,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:__________________________。裝置⑤的作用是___________,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________。
(5)裝置①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______
13、______________。
(6)實(shí)驗(yàn)裝置⑤出來(lái)的氣體是________。
解析:空氣是氮?dú)獾膩?lái)源,首先要制得較純凈而且干燥的氮?dú)?,即要除去空氣中的O2(用加熱的銅粉)、CO2(用NaOH溶液)、H2O(用濃H2SO4),一般先通過溶液除雜,再干燥,最后加熱固體粉末除雜。為防止制得的Mg3N2不純凈,在Mg與N2反應(yīng)前,應(yīng)先排盡裝置中的空氣,故酒精燈的點(diǎn)燃順序是先⑤后①。
答案:(1)④ ③ ② ⑤ ① (2)F E D C M N A
(3)H 銅 鎂 (4)除去空氣中的水蒸氣 除去空氣中少量的CO2 CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O 除去空氣中的O2 2Cu+O2===2CuO (5)3Mg+N2===Mg3N2 (6)氮?dú)?