2016_2017学年高中化学专题2从海水中获得的化学物质第2单元钠镁及其化合物第4课时镁的提取及应用学业分层测评苏教版.docx

镁的提取及应用 (建议用时：45分钟)学业达标1下列化学反应，在从海水中提取金属镁的过程中，不会涉及的是() 【导学号：16380168】AMg22OH=Mg(OH)2BMg(OH)22HCl=MgCl22H2OCMg(OH)2MgOH2ODMgCl2MgCl2【解析】A项是把海水中的Mg2转化为Mg(OH)2沉淀，B项是把Mg(OH)2转化为MgCl2，D项是电解熔融MgCl2制得Mg和Cl2，C项中的反应未涉及。【答案】C2(2016永泰一中高一期中)在下列溶液中分别放入镁片，过一会儿再把镁片取出，能使镁片质量增加的溶液是()A氯化镁溶液B氢氧化钠溶液C盐酸 DCuCl2溶液【解析】Mg能把CuCl2中的Cu置换出来。【答案】D3下列叙述镁的性质中，正确的是() 【导学号：16380169】A在氮气中不能燃烧B与水反应不能释放出氢气C在氯气中燃烧会产生白烟D镁条可在二氧化碳气体中燃烧只生成白色固体【解析】Mg在N2、O2、Cl2、CO2中能燃烧；在加热时；Mg与H2O反应生成H2；Mg与CO2反应生成固体MgO和C。【答案】C4把0.5 mol Na和0.5 mol Mg分别投入到足量的m1 g水中和m2 g盐酸中，分别得到溶液a和b。若m1m2，则a与b的质量关系为()Aab BabCab D无法确定【解析】2Na2H2O=2NaOHH2溶液增重2 mol44 gMg2HCl=MgCl2H2溶液增重1 mol 22 g可见，消耗0.5 mol Na和0.5 mol Mg，两溶液增重各11 g，因m1m2，故ab。【答案】C5(2016广州高一检测)某同学通过系列实验探讨Mg及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是() 【导学号：16380170】A将水加入浓硫酸中得稀硫酸，置镁片于其中探讨Mg的活动性B将NaOH溶液缓慢倒入MgSO4溶液中，观察Mg(OH)2沉淀的生成C将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀D将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水MgCl2固体【解析】本题考查镁及其化合物的性质、常见的基本实验操作。稀释浓硫酸时，应将浓硫酸沿着器壁慢慢加入水中，并及时搅拌，A是错误的；过滤时需要用玻璃棒引流，因此C不正确；表面皿不能用于加热，而且直接加热MgCl2溶液也不能得到MgCl2固体，故D项错误。【答案】B6已知MgO和MgCl2的熔点分别为2 800 、604 ，将MgO和MgCl2加热至熔融后再电解，都可以得到金属镁。海水中含有MgCl2，从海水中提取金属镁，正确的方法是()A海水Mg(OH)2MgB海水MgCl2 溶液MgCl2(熔融)MgC海水Mg(OH)2MgOMgD海水Mg(OH)2MgCl2溶液MgCl2(熔融)Mg【解析】A项，Mg(OH)2加热不能得到Mg；B项，应先从海水中加石灰乳生成Mg(OH)2沉淀；C项，MgO熔点很高，不易熔化。【答案】D7已知部分被氧化的镁条1.6 g和足量的盐酸反应，在标准状况下生成了H2 1.12 L，在跟盐酸反应前被氧化的镁是() 【导学号：16380171】A1.2 g B0.64 gC0.4 g D0.24 g【解析】依据H2可计算出未被氧化的Mg为1.2 g，故含有MgO为0.4 g。则反应前已经被氧化的Mg为0.24 g。【答案】D8(2016菏泽高一检测)海水中含有的MgCl2是Mg的重要来源之一，从海水中提取镁，可按如下步骤进行：将贝壳制成石灰乳在引入的海水中加入石灰乳、沉降、过滤、洗涤沉淀物将沉淀物与盐酸反应、结晶、过滤、干燥产物将产物熔融后电解。关于提取镁，下列说法不正确的是()A此法的优点之一是原料来源丰富B进行、步的目的是从海水中提取MgCl2C第步会产生氯气D以上过程中涉及复分解反应、化合反应和置换反应【解析】利用海水和贝壳原料来源丰富。步用于生成Ca(OH)2，包括分解和化合两个反应，步用于生成Mg(OH)2，为复分解反应，步用于制备MgCl2，也是复分解反应，步为电解熔融MgCl2得到镁，为分解反应，故以上过程中没有涉及置换反应，D项错误。【答案】D9某学校课外兴趣小组用海水晒盐后的盐卤(主要含Na、Mg2、Cl、Br等)来模拟工业生产提取镁，主要过程如图所示： 【导学号：16380172】下列说法正确的是()A既是复分解反应，又是氧化还原反应B既是复分解反应，又是非氧化还原反应C既是分解反应，又是氧化还原反应D既是置换反应，又是氧化还原反应【解析】中发生反应的离子方程式为Mg22OH=Mg(OH)2，该反应属于复分解反应，故肯定不是氧化还原反应，A项错误；中的反应方程式为Mg(OH)22HCl=MgCl2H2O，B项正确；中涉及的反应为MgCl26H2OMgCl26H2O，由于没有单质生成，故该反应虽然是分解反应，但不是氧化还原反应，C项错误；中涉及的反应为MgCl2MgCl2，不是置换反应，D项错误。【答案】B10镁原子最外层电子数为_，单质镁的还原性很_，镁在空气中发生的反应有(填化学方程式)：_、_、_；镁与水反应的剧烈程度_于钠与水反应，说明镁的还原性_于钠。【答案】2强2MgO22MgO2MgCO22MgOC3MgN2Mg3N2弱弱11镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的。某学校课外兴趣小组从海水晒盐后的盐卤(主要含Na、Mg2、Cl、Br等)中模拟工业生产来提取镁，主要过程如下： 【导学号：16380173】回答下列问题：(1)工业上从盐卤中获取Mg(OH)2用石灰乳而不用NaOH溶液的原因是_。(2)从过程得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量的Ca(OH)2，除去少量Ca(OH)2的方法是先将沉淀加入到盛有_溶液的烧杯中，充分搅拌后经_、_(填操作方法)可得纯净的Mg(OH)2。(3)下图是该兴趣小组设计进行过程的实验装置图：其中装置A的作用是_。(4)写出过程中发生反应的化学方程式_。【解析】(1)工业原料要廉价易得。(2)加入MgCl2，电离出Mg2抑制Mg(OH)2溶解，使Ca(OH)2溶解，然后过滤、洗涤得纯净的Mg(OH)2。(3)浓硫酸具有吸水性，浓盐酸具有挥发性，则装置A的作用是制备干燥的HCl气体。(4)电解熔融的MgCl2。【答案】(1)石灰乳原料丰富，成本低(2)MgCl2(或氯化镁)过滤洗涤(3)制备干燥的HCl气体(4)MgCl2(熔融)MgCl212现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁(Mg3N2)。已知实验中可能会发生下列反应：2MgO22MgO；3MgN2Mg3N2；2MgCO22MgOC；MgH2OMgOH2；Mg3N26H2O3Mg(OH)22NH3(已知氨气可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝)可供选择的装置和药品如下图所示(镁粉、还原铁粉均已干燥，装置内所发生的反应是完全的，整套装置的末端与干燥管相连)回答下列问题：(1)在设计实验方案时，除装置A、E外，还应选择的装置(填字母代号)及其目的分别是_。(2)连接并检查实验装置的气密性。实验开始时，打开自来水的开关，将空气从5升的储气瓶压入反应装置，则气流流经导管的顺序是(填字母代号)_。(3)请设计一个实验，验证产物是氮化镁：_。【解析】(1)本实验的目的是利用空气中的氮气与Mg反应制取纯净的氮化镁，故应除去空气中O2、CO2和水蒸气，故还应选择的装置是B、D、F。(2)应先用NaOH溶液除CO2，再干燥，最后用还原Fe粉除O2。(3)由于氮化镁溶于水可以产生NH3，故可以用湿润的红色石蕊试纸检验。解第(1)问应注意Mg在加热条件下不仅能与N2反应生成Mg3N2，也可与氧气、CO2、水蒸气等反应生成MgO。解答第(2)问应注意根据实验流程选择仪器的连接顺序：原料气除杂干燥主体实验尾气处理。【答案】(1)B、D、F。选择B的目的：除去空气中的水蒸气；选择D的目的：除去空气中的CO2；选择F的目的：除去空气中的O2(2)jh、gd、ck、l(或l、k)a、b(或b、a)(3)将产物取少量置于试管中，加入适量水加热，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，如果能够看到湿润的红色石蕊试纸变蓝，则说明产物是氮化镁能力提升13以下说法正确的是() 【导学号：16380174】AMg在CO2中的燃烧是置换反应B将Mg(OH)2沉淀转化为MgCl2的过程，是镁原子失电子转化为Mg2C电解得到镁的过程可以写出离子反应方程式，但不是氧化还原反应DMg在CO2中燃烧的反应中，CO2既是氧化剂又是还原剂【解析】沉淀转化为MgCl2的过程为非氧化还原反应，B选项错误；电解得到镁的过程为氧化还原反应，C选项错误；Mg在CO2中燃烧的反应中，镁是还原剂，CO2是氧化剂，D选项错误。【答案】A14物质的量为0.1 mol的镁条在只含有CO2和O2混合气体的容器中燃烧(产物不含碳酸镁)，反应后容器内固体物质的质量不可能为()A3.2 g B4.0 gC4.2 g D4.6 g【解析】镁条燃烧时，发生的反应有：2MgO22MgO2MgCO22MgOC若0.1 mol镁条全部发生反应，反应后固体的质量m0.1 mol40 gmol14.0 g。若0.1 mol镁条全部发生反应，反应后固体的质量m0.1 mol40 gmol10.05 mol12 gmol14.6 g。若CO2和O2的量不足，Mg条不能完全燃烧，则反应后固体的质量可能小于4.0 g，但不会等于或大于4.6 g，故D项错误。【答案】D15海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等(如下图所示)，下列有关说法正确的是() 【导学号：16380175】A海水中含有溴、镁、氯等资源B第步中结晶出的MgCl26H2O可在空气中受热分解制无水MgCl2C在第步中溴元素均被氧化D第步中除去粗盐中的SO、Ca2、Mg2、Fe3等杂质，加入的药品顺序为：Na2CO3溶液NaOH溶液BaCl2溶液过滤后加盐酸【解析】B选项第步中结晶出的MgCl26H2O在空气中受热分解的同时会水解，水解产物再分解，不可制得无水MgCl2；C选项在第步中溴元素是被还原的；D选项第步中除去粗盐中的SO、Ca2、Mg2、Fe3等杂质，若加入的药品顺序为：Na2CO3溶液NaOH溶液BaCl2溶液过滤后加盐酸，过量的钡离子无法除去，错误，碳酸钠应该在氯化钡之后加入。【答案】A16目前世界上60%的镁是从海水中提取的。已知海水提取镁的主要步骤如下：(1)关于加入试剂作沉淀剂，有以下几种不同方法，请完成下列问题。方法是否正确简述理由方法1：直接往海水中加入沉淀剂不正确()方法2：高温加热蒸发海水后，再加入沉淀剂()()你认为最合理的其他方法是：()()_；()_；()_；()_。(2)框图中加入的试剂应该是_(填化学式)；加入的试剂是_(填化学式)；工业上由无水MgCl2制取镁的化学方程式为_