高中化学-海水中的元素-镁与海水提镁练习题

PAGE6-高中化学--海水中的元素镁与海水提镁练习题1．下列说法中正确的是()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．锂是海水中的微量元素，是热核反应的原料之一D．粗盐易潮解，是因为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，粗盐易潮解是由于含有CaCl2、MgCl2等物质.2．为防止缺碘给人带来的危害，国家采用在食盐中强制加碘的办法为人们补碘.在食盐中所加的碘是()A．KI B．KIO3C．I2 D．含碘的有机物答案B解析食盐中加入的是KIO3.3．下列关于海水中化学元素的叙述正确的是()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．常量元素的质量占海水总质量的99.9%D．尽管海水中含有大量的碘，但碘是海水中的微量元素答案D解析海水是化学元素的宝库，元素周期表中的80多种元素能在海水中找到.某些元素在1L海水中含量超过1mg，这些元素称为海水中的常量元素；大多数元素在1L海水中含量小于1mg，我们将其称为海水中的微量元素.常量元素的总量占海水所溶解物质总量的99.9%，而不是海水总质量的99.9%.虽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．在从海水中提取金属镁的过程中，下列化学反应不会涉及的是()A．Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓B．Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2OC．MgCl2eq\o(=,\s\up15(通电))Mg＋Cl2↑D．MgO＋2HCl=MgCl2＋H2O答案D解析海水提镁涉及的反应流程是：CaCO3→CaO→Ca(OH)2→Mg(OH)2→MgCl2→Mg，故D项反应不会涉及.5．由海水制备无水氯化镁，主要有以下步骤：①在一定条件下脱水干燥；②加熟石灰；③加盐酸；④过滤；⑤浓缩结晶.其先后顺序正确的是()A．②④⑤③① B．③②④①⑤C．③④②⑤① D．②④③⑤①答案D解析由海水中提取镁可知，先在海水中加入熟石灰，使Mg2＋沉淀出来，过滤得到Mg(OH)2，然后再加盐酸溶解、浓缩结晶，在一定条件下脱水干燥，最终得到无水氯化镁.故D项正确.6．物质的量为0.10mol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()A．3.2g B．4.0gC．4.2g D．4.6g答案D解析发生的反应有2Mg＋O2eq\o(=,\s\up15(点燃))2MgO,2Mg＋CO2eq\o(=,\s\up15(点燃))2MgO＋C.当镁的量不足时，镁条完全燃烧，若0.1mol镁全部与O2反应，则m(MgO)＝4.0g；若0.1mol镁全部与CO2反应，则m(MgO)＋m(C)＝4.6g，故反应后固体物质的质量：4.0g<m(固体)<4.6g.当CO2和O2的量不足时，镁条不能完全燃烧，则反应后固体物质的质量：2.4g<m(固体)<4.6g，故D项错误.7．通过海水晾晒可得粗盐，粗盐中除含有NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质.制备精盐的各步操作流程如下：粗盐eq\o(→,\s\up12(溶解),\s\do4(①))eq\o(→,\s\up12(溶液),\s\do4(过量②))eq\o(→,\s\up12(NaOH溶液),\s\do4(过量③))eq\o(→,\s\up12(溶液),\s\do4(过量④))eq\o(→,\s\up12(过滤),\s\do4(⑤))沉淀eq\a\vs4\al(滤液\o(→,\s\up12(HCl溶液),\s\do4(⑥))\o(→,\s\up15(蒸发、结晶、烘干),\s\do15(⑦))精盐)(1)在第⑦步蒸发过程中要用玻璃棒搅拌，目的是_________________.(2)第②、④步操作的目的分别是除去粗盐中的Na2SO4和CaCl2，需要加入的试剂依次是______________.(3)第⑥步操作中发生反应的化学方程式为__________________________.(4)在第③步操作中，选择的除杂试剂不能是KOH溶液，理由是_____.答案(1)防止液体局部受热温度过高，造成液滴飞溅(2)BaCl2溶液、Na2CO3溶液(3)NaOH＋HCl=NaCl＋H2O，Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑(4)会引入新杂质K＋解析(1)在第⑦步蒸发过程中要用玻璃棒搅拌，目的是防止液体局部受热温度过高，造成液滴飞溅.(2)第②步操作的目的是除去粗盐中的硫酸钠，则需要加入过量BaCl2溶液，第④步操作是为了除去CaCl2及过量的BaCl2，则需要加入过量Na2CO3溶液.(3)第⑥步操作的目的是除去滤液中过量的碳酸钠和氢氧化钠，所以发生反应的化学方程式为NaOH＋HCl=NaCl＋H2O，Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑.(4)不能用KOH溶液代替NaOH溶液，理由是氢氧化钾和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钾，会引入新杂质K＋.8．许多国家十分重视海水资源的综合利用.下列不需要发生化学变化就能够从海水中获得的物质是()A．氯、溴、碘 B．钠、镁、铝C．烧碱、氢气 D．食盐、淡水答案D解析氯、溴、碘、钠、镁、铝、烧碱、氢气必须通过化学变化从海水中获得，食盐可以通过蒸发结晶得到，淡水可以通过蒸馏得到.9．从海水中提取镁，正确的方法是()A．海水eq\o(→,\s\up15(NaOH))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up15(电解))MgB．海水eq\o(→,\s\up15(盐酸))MgCl2溶液→MgCl2晶体eq\o(→,\s\up15(电解))MgC．海水eq\o(→,\s\up15(石灰乳))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up15(灼烧))MgOeq\o(→,\s\up15(电解))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(电解))Mg答案D解析海水中的镁以化合态存在，提取镁时应先加碱形成Mg(OH)2沉淀，然后加酸溶解Mg(OH)2得到MgCl2，电解MgCl2制取Mg.MgO熔点很高，加热熔化时能耗大，故制镁时电解熔融MgCl2，而不用电解MgO.MgO因熔点高常用作耐火材料.10．下列关于镁的性质的叙述中，正确的是()A．镁条燃烧引起的火灾，可用二氧化碳扑灭B．可用镁制容器存放浓硫酸或浓硝酸C．镁在空气中燃烧的产物不全是氧化镁D．可用电解氯化镁溶液的方法来制取镁答案C解析A项，镁能在二氧化碳中燃烧，生成碳单质和氧化镁，因此镁燃烧引起火灾不能用二氧化碳扑灭，可用沙土扑灭；B项，镁能与浓硫酸和浓硝酸反应，因此镁制容器不能用来存放浓硝酸或浓硫酸；C项，镁在空气中燃烧时，既与氧气反应，又与氮气和二氧化碳反应，产物除氧化镁之外，还有氮化镁和碳单质；D项，工业上用电解熔融氯化镁的方法制金属镁，电解氯化镁溶液得不到镁.11．从海水中提取镁，可按如下步骤进行：①把贝壳制成石灰乳；②在引入的海水中加入石灰乳，沉降、过滤、洗涤沉淀物；③将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤、在HCl气流中干燥产物；④将得到的产物熔融电解得到镁.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．第④步电解时每生成33.6L(标准状况下)氯气，转移的电子为1.5molC．①②③的目的是从海水中提取MgCl2D．以上提取镁的过程中涉及化合、分解、复分解和氧化还原反应答案B解析A项，贝壳和海水是从海水中提取镁的主要原料，来源丰富.B项，第④步电解熔融的氯化镁时，每生成33.6L(标准状况下)氯气，转移的电子应为3mol.C项，①把贝壳制成石灰乳的目的是沉淀镁离子；②在引入的海水中加入石灰乳，沉降、过滤、洗涤沉淀物得到氢氧化镁；③将沉淀物氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁，结晶、过滤、在HCl气流中干燥产物得到氯化镁.D项，以上提取镁的过程中涉及的化合反应为CaO＋H2O=Ca(OH)2，分解反应为CaCO3eq\o(=,\s\up15(高温))CaO＋CO2↑、MgCl2eq\o(=,\s\up15(通电))Mg＋Cl2↑，复分解反应为Ca(OH)2＋MgCl2=Mg(OH)2↓＋CaCl2、Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O，氧化还原反应为MgCl2eq\o(=,\s\up15(通电))Mg＋Cl2↑.12．某同学通过系列实验探究Mg及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是()A．将水加入浓硫酸中得稀硫酸，置镁片于其中探究Mg的活泼性B．将NaOH溶液缓慢滴入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固体答案B解析A项，稀释浓硫酸时应该将浓硫酸沿器壁缓缓注入水中并用玻璃棒不断搅拌；C项，过滤时，应用玻璃棒引流；D项，向Mg(OH)2沉淀中加入盐酸得到MgCl2溶液，然后将MgCl2溶液蒸发结晶得到的MgCl2·6H2O晶体在干燥的氯化氢气流中加热生成无水MgCl2，表面皿不能用于蒸发.13．把一定量的Mg和MgO的混合物投入100mL2mol·L－1的稀盐酸中完全溶解后，再向反应后的溶液中加入4mol·L－1的NaOH溶液，要使Mg元素全部沉淀出来，所加入的NaOH溶液的体积最少是()A．100mLB．50mLC．25mLD．由于Mg、MgO的质量未知无法判断答案B解析Mg元素全部沉淀后，溶液中只有NaCl，其中Na＋全部来自于NaOH溶液，Cl－全部来自于稀盐酸，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．海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如图所示：(1)写出下列变化的化学方程式，如该变化是离子反应，则写离子方程式：煅烧贝壳：________________________；Mg(OH)2与盐酸：___________________________.(2)电解熔融MgCl2的反应方程式是___________________.(3)实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发3个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明在这3种情况下使用玻璃棒的目的.①溶解时：_________________________.②过滤时：_________________________.③蒸发时：_____________________.(4)若在空气中加热MgCl2·6H2O，生成的是Mg(OH)Cl和HCl，写出相应反应的化学方程式：__________________________________________.答案(1)CaCO3eq\o(=,\s\up15(高温))CaO＋CO2↑Mg(OH)2＋2H＋=Mg2＋＋2H2O(2)MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up15(通电))Mg＋Cl2↑(3)①搅拌，加速溶解②引流③搅拌，防止因局部过热造成液滴或晶体飞溅(4)MgCl2·6H2Oeq\o(=,\s\up15(△))Mg(OH)Cl＋HCl↑＋5H2O↑解析(1)贝壳的主要成分是CaCO3，加热时会发生分解.(4)根据质量守恒定律可写出化学方程式：MgCl2·6H2Oeq\o(=,\s\up15(△))Mg(OH)Cl＋HCl↑＋5H2O↑.15．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：①2Mg＋O2eq\o(=,\s\up15(点燃))2MgO；②3Mg＋N2eq\o(=,\s\up15(点燃))Mg3N2；③2Mg＋CO2eq\o(=,\s\up15(点燃))2MgO＋C；④Mg＋H2Oeq\o(=,\s\up15(△))MgO＋H2↑；⑤Mg3N2＋6H2O=3Mg(OH)2↓＋2NH3↑.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，将i与自来水管相连，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)通气后，如果同时点燃A、F装置的酒精灯，对实验结果有何影响？__________________，原因是_____________.(4)请设计一个实验，验证产物是氮化镁：___________________.答案(1)B，目的是除去空气中的水蒸气，避免反应④发生；D，目的是除去空气中的CO2，避免反应③发生；F，目的是除去空气中的O2，避免反应①发生(2)j→h→g→d→c→k→l(或l