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2019-2020年高中化學 3.4.1 海水中的元素 鎂和海水提鎂每課一練（含解析）魯科版必修1 1．下列元素屬于海水中的常量元素的是(　　) ①H?、贠?、跱a?、蹸l?、軱i?、轎?、逜u(金)?、郈a?、酜?、釨r　?F A．①②③④⑧⑨⑩? B．③④⑧⑨⑩? C．①②③④⑥⑧⑨⑩? D．③④⑥⑧⑨⑩? 解析：海水中H、O元素最多，但不屬于常量元素，常量元素指的是：Cl、Na、Mg、S、K、Ca、Sr、Br、B、F、C這11種元素，而Li、I屬于海水中的微量元素。 答案：B 2．下列說法不正確的是(　　) A．在已發(fā)現(xiàn)的110多種元素中，有80多種能在海水中找到 B．海水中元素含量的差異是很大的，每升海水中含量大于1 mg的元素稱為海水中的常量元素，低于1 mg的元素稱為海水中的微量元素 C．海水中所含有的元素大部分以鹽的形式存在 D．現(xiàn)在供人類食用的食鹽占世界食鹽總量的很大一部分，只有很小一部分用于化工生產(chǎn) 解析：人類食用的食鹽只占世界食鹽總產(chǎn)量的很小一部分，絕大部分食鹽用于化工生產(chǎn)。所以選D項。 答案：D 3．0.1 mol某元素的單質(zhì)直接與氯氣反應后，質(zhì)量增加7.1 g，這種元素是(　　) A．Na B．Mg C．Fe D．Cu 解析：因0.1 mol單質(zhì)與Cl2反應增加7.1 g，則1 mol單質(zhì)增加71 g，金屬呈現(xiàn)＋2價M＋Cl2===MCl2。 答案：BD 4．相同狀況下將鎂、鋁、鐵分別投入質(zhì)量相等且足量的稀硫酸中，反應結(jié)束后，三種溶液的質(zhì)量仍相等，則投入鎂、鋁、鐵的質(zhì)量關(guān)系正確的是(　　) A．Mg>Al>Fe B．Al>Fe>Mg C．Al>Mg>Fe D．Fe>Mg>Al 解析：先假設(shè)加入等質(zhì)量，看哪一種放出H2多，則放出H2多的需加入的金屬質(zhì)量大。 答案：C 5．從化學原理和經(jīng)濟利益角度分析下列從海水中提取鎂單質(zhì)的方法最可行的是(　　) A．海水Mg(OH)2Mg B．海水MgCl2Mg C．海水Mg(OH)2Mg D．海水Mg(OH)2MgCl2Mg 解析：Mg(OH)2難熔不易電解，且A項中使用NaOH做沉淀劑不經(jīng)濟，故A、C項不可行；B項中蒸發(fā)所得主要為NaCl而不是MgCl2，只有D項是經(jīng)濟可行的。 答案：D 6．已知鎂能在O2、N2、CO2中燃燒生成相應的化合物。試回答： (1)鎂在空氣中燃燒，除發(fā)生反應N2＋3MgMg3N2外，還能發(fā)生其他反應，寫出反應的化學方程式__________________________________________。 (2)鎂條在氧氣中燃燒時看到的現(xiàn)象是___________________________________。 (3)有同學認為空氣中氮氣含量最大，所以產(chǎn)物中氮化鎂含量最大。事實上是這樣嗎？為什么？ (4)通過鎂在空氣中燃燒這一事實，你對燃燒這一概念，有何新的認識？ 解析：物質(zhì)的性質(zhì)、濃度影響著反應的現(xiàn)象、產(chǎn)物及產(chǎn)物的量。本題應從N2、O2、CO2的性質(zhì)及濃度來分析與Mg反應的產(chǎn)物及現(xiàn)象。 鎂是較活潑金屬，鎂在空氣中燃燒，產(chǎn)物較復雜。但產(chǎn)物中MgO最多，這是由氧氣最活潑所致。燃燒是劇烈的發(fā)熱發(fā)光的氧化還原反應，不一定有氧氣參加。 答案：(1)2Mg＋O22MgO,2Mg＋CO22MgO＋C (2)劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，生成大量白煙 (3)不是；因為氮氣比氧氣穩(wěn)定 (4)燃燒不一定有氧氣參加 能力提升 1．許多國家十分重視海水資源的綜合利用。下列不需要化學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 解析：將海水中的水分蒸發(fā)掉就能獲得食鹽。從海水中獲得淡水可利用蒸餾的方法。 答案：D 2．下列關(guān)于海水中的元素中，對其用途的說法中不正確的是(　　) A．鋰作為熱核反應的重要材料 B．碘用于醫(yī)藥制碘酒 C．鈾用于制氫彈 D．鎂用于制造飛機、汽車 解析：鈾用于制原子彈，發(fā)生重核裂變，氫彈屬輕核聚變。 答案：C 3．下列關(guān)于鎂的敘述正確的是(　　) A．鎂條失火可以用CO2進行撲滅 B．鎂不能與水反應放出H2 C．鎂制容器可以盛放濃硝酸 D．鎂在空氣中燃燒產(chǎn)物并不全是MgO 解析：Mg能在CO2中燃燒，能與沸水反應產(chǎn)生H2，可被HNO3氧化。在空氣中燃燒的產(chǎn)物有MgO、Mg3N2、C。 答案：D 4．鎂粉在焰火、閃光粉、鞭炮中是不可缺少的原料，工業(yè)上用某種氣體冷卻鎂蒸氣制取鎂粉，下列氣體中，可作制冷劑的是(　　) ①空氣?、贑O2?、跘r?、蹾2?、軳2 A．②③④⑤ B．②③ C．③④ D．③④⑤ 解析：Mg很活潑，不但能與O2反應生成MgO，還可與CO2反應：2Mg＋CO22MgO＋C，同時也可與N2反應：3Mg＋N2Mg3N2，而空氣中有大量的N2和O2，所以只能用Ar、H2來冷卻。 答案：C 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．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＋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，最終得到無水氯化鎂。故D項正確。 答案：D 6．將相同質(zhì)量的鎂條分別在：①氧氣中；②空氣中；③氮氣中；④二氧化碳中完全燃燒，燃燒后所得固體產(chǎn)物的質(zhì)量由小到大的順序是(　　) A．②<①<③<④ B．④＝①＝②＝③ C．③<②<①<④ D．③<①<②<④ 解析：Mg在氧氣中：2Mg＋O22MgO；Mg在空氣中：2Mg＋O22MgO(主)，3Mg＋N2Mg3N2(微量)；Mg在二氧化碳中：2Mg＋CO2C＋2MgO。設(shè)有1 mol Mg完全反應：①MgMgO―→O―→增16 g；③MgMg3N2―→MgN―→N―→增 g＝9.3 g；④MgMgO＋C―→O＋C―→增22 g。②介于①③之間，故產(chǎn)物質(zhì)量為③<②<①<④。 答案：C 7．下列化學反應，在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：既使用了C選項中的反應，MgO也還需與鹽酸反應，因為MgO熔點很高，很難熔化。 答案：C 8．由鋅、鐵、鋁、鎂四種金屬中的兩種組成的混合物10 g，與足量鹽酸反應產(chǎn)生的氫氣在標準狀況下為11.2 L，則混合物中一定含有的金屬是(　　) A．鋅 B．鐵 C．鋁 D．鎂 解析：由題意知兩種金屬組成的混合物失去1 mol電子所需金屬的質(zhì)量為10 g，而四種金屬失去1 mol電子的質(zhì)量分別是Zn～32.5 g，F(xiàn)e～28 g，Al～9 g，Mg～12 g，其中只有Al的質(zhì)量小于10 g，故選C。 答案：C 9．1.0 g鎂在氧氣中燃燒后增重0.64 g，但在空氣中燃燒時增重不足0.64 g，其原因可能是(　　) A．空氣中鎂燃燒肯定不完全 B．空氣中鎂部分與CO2反應 C．空氣中鎂部分與N2反應 D．空氣中鎂部分與水蒸汽反應 解析：同樣多的Mg在氧氣中只生成MgO，而在空氣中會生成少量的Mg3N2，設(shè)均為3 mol Mg，則3 mol MgO的質(zhì)量為120 g，而1 mol Mg3N2的質(zhì)量僅為100 g，故在空氣中燃燒時增重的質(zhì)量減少。 答案：C 10．質(zhì)量相同，溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)也相同的稀H2SO4分別與足量的下列物質(zhì)反應，所得MgSO4溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)最小的是(　　) A．Mg　　B．MgO　　C．Mg(OH)2　　D．MgCO3 解析：H2SO4＋Mg===MgSO4＋H2↑　Δm 24 2 22 H2SO4＋MgO===MgSO4＋H2O　Δm 40 40 H2SO4＋Mg(OH)2===MgSO4＋2H2O　Δm 58 58 H2SO4＋MgCO3===MgSO4＋CO2↑＋H2O　Δm 84 44 40 H2SO4完全反應，生成的MgSO4相等，而反應后溶液增重最大的是Mg(OH)2，所以其所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)最小。 答案：C 11．點燃的鎂條在SO2中像在CO2中那樣繼續(xù)燃燒，但反應較鎂和CO2反應更為劇烈，反應結(jié)束后，在盛SO2的廣口瓶中可能存在的生成物是________(寫化學式)，反應的化學方程式是_______________________________________ 解析：由2Mg＋CO22MgO＋C遷移2Mg＋SO22MgO＋S 由2Mg＋O22MgO遷移Mg＋SMgS(因S的非金屬性比C要強) 答案：MgO、MgS　2Mg＋SO22MgO＋S，Mg＋SMgS 12．海洋資源的綜合運用，是科學研究的重要課題。某化學興趣小組，欲對海水進行研究。同學們提出了下列問題。 請回答下列問題。 (1)海水中所含元素質(zhì)量最大的是________(寫元素符號)；導致海水有咸味的物質(zhì)是________(寫化學式)，它的重要用途是__________________________。 (2)從海水中提取NaCl，采用的方法是_____________________________。 (3)提取NaCl后剩余的海水(苦鹵)可用來提取Mg和Br2。請你設(shè)計提取Mg和Br2的工業(yè)流程。 ①__________________________________________。 ②__________________________________________。 (4)請你寫出提取鎂過程中發(fā)生氧化還原反應的化學方程式：__________________________________________________________________。 (5)從苦鹵中提取Mg后，再用來提取Br2是否合適？為什么？___________________________________________________________________。 解析：海水中水的質(zhì)量遠遠大于其溶解的物質(zhì)的質(zhì)量總和，而水中氧質(zhì)量比氫的質(zhì)量大，故海水中氧元素質(zhì)量最大。海水提鎂、海水提溴的工業(yè)流程要熟悉。 答案：(1)O　NaCl　化工生產(chǎn)、烹飪調(diào)味劑 (2)曬鹽(或蒸發(fā)水分) (3)① ② (4)MgCl2Mg＋Cl2↑ (5)不合適。因為提取鎂的母液中，含有過量Ca(OH)2，通入的Cl2將與Ca(OH)2反應而被吸收，增大了Cl2的用量，從而增加了經(jīng)濟投入