PAGE6-高中化學--海水中的元素鎂與海水提鎂練習題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.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．下列關于海水中化學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．常量元素的質量占海水總質量的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總量的99.9%，而不是海水總質量的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，下列化學反應不會涉及的是()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流程是：CaCO3→CaO→Ca(OH)2→Mg(OH)2→MgCl2→Mg，故D項反應不會涉及.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(產物不含碳酸鎂)，反應后容器內固體物質的質量不可能為()A．3.2g B．4.0gC．4.2g D．4.6g答案D解析發生的反應有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，則m(MgO)＝4.0g；若0.1mol鎂全部與CO2反應，則m(MgO)＋m(C)＝4.6g，故反應后固體物質的質量：4.0g<m(固體)<4.6g.當CO2和O2的量不足時，鎂條不能完全燃燒，則反應后固體物質的質量：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.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、結晶、烘干),\s\do15(⑦))精鹽)(1)在第⑦步蒸發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步操作中發生反應的化學方程式為__________________________.(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K＋解析(1)在第⑦步蒸發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，所以發生反應的化學方程式為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生成氫氧化鎂沉淀和氯化鉀，會引入新雜質K＋.8．許多國家十分重視海水資源的綜合利用.下列不需要發生化學變化就能夠從海水中獲得的物質是()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、氫氣必須通過化學變化從海水中獲得，食鹽可以通過蒸發結晶得到，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存在，提取鎂時應先加堿形成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．下列關于鎂的性質的敘述中，正確的是()A．鎂條燃燒引起的火災，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，生成碳單質和氧化鎂，因此鎂燃燒引起火災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，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，又與氮氣和二氧化碳反應，產物除氧化鎂之外，還有氮化鎂和碳單質；D項，工業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，結晶、過濾、在HCl氣流中干燥產物；④將得到的產物熔融電解得到鎂.下列說法不正確的是()A．此法的優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、復分解和氧化還原反應答案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，轉移的電子應為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生成氯化鎂，結晶、過濾、在HCl氣流中干燥產物得到氯化鎂.D項，以上提取鎂的過程中涉及的化合反應為CaO＋H2O=Ca(OH)2，分解反應為CaCO3eq\o(=,\s\up15(高溫))CaO＋CO2↑、MgCl2eq\o(=,\s\up15(通電))Mg＋Cl2↑，復分解反應為Ca(OH)2＋MgCl2=Mg(OH)2↓＋CaCl2、Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O，氧化還原反應為MgCl2eq\o(=,\s\up15(通電))Mg＋Cl2↑.12．某同學通過系列實驗探究Mg及其化合物的性質，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溶液蒸發結晶得到的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.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方程式，如該變化是離子反應，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蒸發時：_____________________.(4)若在空氣中加熱MgCl2·6H2O，生成的是Mg(OH)Cl和HCl，寫出相應反應的化學方程式：__________________________________________.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，加熱時會發生分解.(4)根據質量守恒定律可寫出化學方程式：MgCl2·6H2Oeq\o(=,\s\up15(△))Mg(OH)Cl＋HCl↑＋5H2O↑.15．現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生下列反應：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，裝置內所發生的反應是完全的，整套裝置的末端與干燥管相連).回答下列問題：(1)在設計實驗方案時，除裝置A、E外，還應選擇的裝置(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，將空氣從5升的儲氣瓶壓入反應裝置，則氣流流經導管的順序是(填字母代號)________________________.(3)通氣后，如果同時點燃A、F裝置的酒精燈，對實驗結果有何影響？__________________，原因是_____________.(4)請設計一個實驗，驗證產物是氮化鎂：___________________.答案(1)B，目的是除去空氣中的水蒸氣，避免反應④發生；D，目的是除去空氣中的CO2，避免反應③發生；F，目的是除去空氣中的O2，避免反應①發生(2)j→h→g→d→c→k→l(或l