1、第 4 节 海水中的元素第 1 课时 海水中的元素及海水提镁课后篇巩固提升1.海水是一个巨大的化学资源宝库,下列有关海水综合利用的说法正确的是( )A.海水中含有钾元素,只需经过物理变化就可以得到钾单质B.海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化C.从海水中可以得到 NaCl,电解熔融 NaCl 可制 Cl2D.利用潮汐发电是化学能转化为电能解析 海水中的钾元素是以化合态形式存在,要由化合态转化为游离态,一定发生氧化还原反应,故 A 不正确。海水蒸发制盐 ,发生了物理变化,B 也不正确。电解熔融 NaCl 可以制得 Na和 Cl2,C 正确。潮汐发电是将机械能转化为电能,因此 D 也不正确。答案
2、 C2.镁粉在焰火、闪光粉、鞭炮中是不可缺少的原料,工业上用某种气体冷却镁蒸气制取镁粉,下列气体中可作制冷剂的是( )空气 CO 2 Ar H 2 N 2A. B.C. D.解析 Mg 很活泼,不但能与 O2 反应生成 MgO,还可与 CO2 在点燃时发生反应:2Mg+CO2 2MgO+C,同时也可与 N2 在点燃时发生反应:3Mg+N 2 Mg3N2,而空气中有大量的 N2 和 O2,所以可用 Ar、H 2 等气体来冷却。答案 C3.由海水制备无水氯化镁,主要有以下步骤:在一定条件下脱水干燥、加熟石灰、加盐酸、过滤、浓缩结晶。其先后顺序正确的是( )A. B.C. D.解析 由海水中提取镁可
3、知,先在海水中加入熟石灰,使 Mg2+沉淀下来,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。答案 D4.近年来,冠以“绿色” 的新概念不断产生,如绿色食品、绿色材料、绿色能源、绿色化学等,这里的“绿色”是对人类社会可持续发展战略的形象表述。绿色化学要求从经济、环保和技术上设计可行的化学反应。据此,由单质镁制硝酸镁的下列 4 个方案中,你认为可行而且符合绿色化学要求的方案是( )A.Mg Mg(NO3)2B.Mg MgCl2 Mg(OH)2 Mg(NO3)2C.Mg MgO Mg(NO3)2D.Mg MgSO4 Mg(NO3)2解析 A 方案虽
4、然步骤少,但反应过程中会产生大量氮氧化物,污染空气。另外消耗原料也多,不符合绿色化学的要求;B 方案步骤烦琐 ,用原料种类多,不符合绿色化学的要求 ;C 方案步骤较少,节约原料,无污染,符合绿色化学的要求;D 方案用原料较多,在第一步还会产生大量的SO2 气体,污染空气,又浪费原料,不符合绿色化学的要求。答案 C5.某工厂用提取粗盐后的盐卤(主要成分为 MgCl2)制备金属镁,其工艺流程如下,下列说法中错误的是( )A.操作是为了获得无水氯化镁B.操作发生了氧化还原反应C.操作是蒸发结晶D.若在实验室进行操作只需要漏斗和烧杯两种玻璃仪器解析 根据流程图可知操作是为了获得无水氯化镁,A 正确;电
5、解时一定发生了氧化还原反应,B 正确;由 MgCl2 溶液得到 MgCl2 晶体需要蒸发浓缩而结晶 ,C 正确;过滤操作中还要使用玻璃棒,D 错误。答案 D6.从海水中提取镁时,用不到的化学反应是( )A.MgCl2+Ca(OH)2 CaCl2+Mg(OH)2B.Mg(OH)2+2HCl MgCl2+2H2OC.Mg(OH)2+H2SO4 MgSO4+2H2OD.MgCl2(熔融) Mg+Cl2解析 海水提镁中利用 MgCl2 而不是 MgSO4。答案 C7.相同质量的镁条分别在 O2、 N2 和 CO2 中充分燃烧,所得固体产物的质量由大到小的顺序是( )A.O2、N 2、CO 2 B.O2
6、、CO 2、N 2C.CO2、O 2、N 2 D.N2、CO 2、O 2解析 根据反应:2Mg+O 2 2MgO,3Mg+N2 Mg3N2,2Mg+CO2 2MgO+C 可知,当 Mg 为1 mol 时,在 O2 中燃烧,所得固体产物的质量增加 16 g;在 N2 中燃烧,质量增加约 9.33 g;在CO2 中燃烧,质量增加 22 g。所以相同质量的镁条分别在 O2、N 2 和 CO2 中充分燃烧,所得固体产物的质量由大到小的顺序是 CO2O2N2。答案 C8.一定量的 Mg 和 MgO 的混合物投入 100 mL 2 molL-1 的稀盐酸中完全溶解后,再向反应后的溶液中加入 4 molL-
7、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.100 mLB.50 mLC.25 mLD.由于 Mg、MgO 的质量未知无法判断解析 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)=0.100 L2 molL-1=0.2 mol=c(NaOH)V(NaOH),所以 V(NaOH)= =0.05 L=50 mL。0.24-1答案 B9.1.0 g 镁在氧气中燃烧后增重 0.64 g,但在空气中燃烧时增重不足 0.64 g,其原因可能是( )A.
8、空气中镁燃烧肯定不完全B.空气中部分镁与 CO2 反应C.空气中部分镁与 N2 反应D.空气中部分镁与水蒸气反应解析 相同质量的 Mg 在氧气中燃烧只生成 MgO,而在空气中燃烧会生成少量的 Mg3N2。设均为 3 mol Mg,则 3 mol MgO 的质量为 120 g,而 1 mol Mg3N2 的质量仅为 100 g,故在空气中燃烧时增重的质量减少。答案 C10.下列说法错误的是( )A.镁在空气中燃烧发出耀眼的白光 ,可用于制作照明弹B.在一定条件下可实现下列转化 MgCl2(aq) Mg(OH)2 MgOC.通过置换反应可实现由 CO2 到 MgO 的转化D.镁与稀盐酸反应的离子方
9、程式为 Mg+2H+2Cl- MgCl2+H2解析 A 项中利用了镁燃烧发出的强光制作照明弹 ,所以不符合题意;B 项中氢氧化镁处于高温时可以分解生成氧化物,所以不符合题意;C 项中二氧化碳和镁发生置换反应生成氧化镁和碳,所以不符合题意;D 项中正确的离子方程式为 Mg+2H+ Mg2+H2。答案 D11.地球上海水资源丰富,若把海水淡化与化工生产结合起来,既可解决淡水资源缺乏的问题,又可充分利用海洋资源。(1)目前,国际上实用的“海水淡化”主要技术之一是蒸馏法。蒸馏法是将海水变成蒸汽,蒸汽经冷却而得高纯度淡水。由此可判断蒸馏法是 (填“物理变化” 或“化学变化”)。(2)工业上利用电解饱和食
10、盐水的方法可制得重要化工产品。反应式为:食盐+H2O NaOH+H2+Cl2(未配平 ),该反应中食盐的化学式是 ;利用电解所得的气体制 36.5%的浓盐酸 1 000 t,最少需消耗食盐 t 。 (3)近年来,有人提出了一种利用氯碱工业产品及氯化钠循环治理含二氧化硫废气并回收二氧化硫的方法。该方法流程如下:请写出过程的化学方程式: 、 。 解析 (1)蒸馏过程中没有新物质生成,因此为物理变化。(2)电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2,据此可知:1 000 t36.5%36.5 gmol -158.5 gmol-1=585 t。答案 (1)物理变化 (2
11、)NaCl 585 (3)NaOH+SO 2 NaHSO3 NaHSO3+HCl NaCl+H2O+SO212.取一段 5 cm 长的镁条,用砂纸擦亮,然后用坩埚钳夹着在酒精灯上点燃后,伸入到盛满CO2 的集气瓶中。请你完成下列空白:(1)用砂纸擦亮镁条的目的是 。 (2)将镁条伸入到集气瓶中发生反应的化学方程式是 ,该反应的还原剂是 ,镁体现了 (填“氧化”或 “还原”)性。 (3)在上述反应中,转移 0.2 mol 电子时,消耗标准状况下的 CO2 的体积是 。 解析 由于镁性质较活泼,在空气中久置易在镁条表面形成氧化膜(MgO),因而在用镁条进行有关实验前,先将表面的 MgO 擦干净。镁条在 CO2 中剧烈燃烧,生成 MgO 和 C,其中 Mg 为还原剂;在该反应中,1 mol CO 2 参加反应时,转移 4 mol 电子,所以转移 0.2 mol 电子时,消耗 CO2 0.05 mol,在标准状况下的体积为 22.4 Lmol-10.05 mol=1.12 L。答案 (1)除去镁条表面的氧化膜(MgO) (2)2Mg+CO 2 2MgO+C Mg 还原 (3)1.12 L
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