优化方案高中化学 第3章 自然界中的元素 第4节 海水中的元素(第1课时)海水元素宝库 镁与海水提镁

1 海水-元素宝库 镁与海水提镁

[基础巩固]

1．下列能做耐火材料的是( )

A．MgO B．NaCl

C．氢氧化镁 D．MgCl2

解析：选A。MgO熔点高，常用做耐火材料。

2．下列海水中的元素中，对其用途的叙述不正确的是( )

A．锂是热核反应的重要原料之一

B．碘用于医药制碘酒，食盐加碘可预防甲状腺肿瘤

C．镁用于制造飞机、汽车、火箭，有“国防金属”的美誉

D．铀是制造原子弹和氢弹的主要原料

解析：选D。制造氢弹的主要原料是重氢而不是铀。

3．下列关于镁的叙述中，不正确的是( )

A．在空气中镁燃烧时发出耀眼的白光

B．由于镁跟空气中的氧气反应，所以镁必须密封保存

C．镁能跟盐酸反应放出H2

D．镁常用做还原剂和脱氧剂

解析：选B。由于Mg和空气中的O2反应生成一层致密的氧化膜，它可以保护内层金属不被氧化，所以Mg不需密封保存。

4．点燃的镁条伸入盛有下列气体的集气瓶中，能继续燃烧的是( )

①O2 ②Cl2 ③水蒸气 ④CO2

A．只有① B．只有①②

C．只有①③④ D．只有①②④

解析：选D。2Mg＋O2=====点燃2MgO；Mg＋Cl2=====点燃MgCl2；2Mg＋CO2=====点燃2MgO＋C；Mg＋2H2O=====△Mg(OH)2＋H2↑，镁与热水会反应，但不能在水蒸气中燃烧。

5．在Mg(NO3)2溶液中，能大量存在的粒子组是( )

A．Na＋、Ca2＋、Cl－ B．K＋、Ba2＋、OH－

C．Na＋、K＋、CO2－3 D．NH＋4、H＋、NH3·H2O

解析：选A。B项，Mg2＋＋OH－===Mg(OH)2↓；C项，Mg2＋＋CO2－3===MgCO3↓；D项，NH3·H2O 2 ＋H＋===NH＋4＋H2O，Mg2＋＋2NH3·H2O===Mg(OH)2↓＋2NH＋4。

6．用于“点豆腐”的氯化镁结晶水合物的化学式是MgCl2·nH2O，取10.15 g此结晶水合物溶于水，加入足量的AgNO3 溶液，得到氯化银沉淀14.35 g。则n的值是( )

A．2 B．4

C．6 D．8

解析：选C。由关系式：MgCl2·nH2O～2AgCl，n(MgCl2·nH2O)＝12n(AgCl)＝12×14.35 g143.5 g/mol＝0.05 mol，M(MgCl2·nH2O)＝10.15 g0.05 mol＝203 g/mol，所以24＋71＋18n＝203，n＝6。

7．海水提镁过程中，被还原的元素是( )

A．氯 B．氧

C．钙 D．镁

解析：选D。海水提镁过程中，氯元素被氧化：Cl－→Cl2；氧、钙两元素未参加氧化还原反应；镁元素被还原：Mg2＋→Mg。

8．已知镁能在O2、N2、CO2中燃烧生成相应的化合物。试回答：

(1)镁在空气中燃烧，除发生反应N2＋3Mg=====点燃Mg3N2外，还能发生其他反应，写出反应的化学方程式：______________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)镁条在氧气中燃烧时看到的现象是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)有同学认为空气中氮气含量最大，所以产物中的氮化镁含量最大。事实上是这样吗？为什么？________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)通过镁在空气中燃烧这一事实，你对燃烧这一概念，有何新的认识？________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案：(1)2Mg＋O2=====点燃2MgO，2Mg＋CO2=====点燃2MgO＋C (2)剧烈燃烧，发出耀眼的白光， 3 生成大量白烟

(3)不是，因为氮气比氧气稳定 (4)燃烧不一定有氧气参加

9．海水是非常丰富的化学资源。

(1)下列物质主要从海水中提取的是(填序号)________。

①Al ②Fe ③Na ④Mg ⑤Br2 ⑥Si ⑦Cu ⑧S

⑨N2

(2)工业上用电解饱和食盐水的方法制取氢氧化钠、氯气和氢气。但电解前要进行粗盐精制。试回答下列问题：

①选择试剂以除去下表所列的可溶性杂质。

杂质 加入的试剂

CaCl2 Ⅰ____________________________

MgCl2 Ⅱ____________________________

硫酸盐 Ⅲ____________________________

②精制过程既要将杂质离子Ca2＋、Mg2＋、SO2－4完全沉淀，又要保证不引入新的杂质。为此你认为加入所选沉淀剂的合理顺序为Ⅱ、________、________。(填序号)

③最后加适量的盐酸以调节溶液至中性并除去过量的CO2－3。其中盐酸除去CO2－3的离子方程式为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)将氯气通入碱液，可制得84消毒液(有效成分是次氯酸钠)，写出制取过程的化学方程式：________________________________________。

解析：(1)Na、Mg、Br都是海水中的常量元素，其单质的获得主要通过海水提取，Al、Fe、Si、Cu、S主要从矿石中获得，而N2从空气中获得。

(2)由溶解性知，除Ca2＋应选用CO2－3，使之生成CaCO3沉淀除去；除Mg2＋应选用OH－，使之生成Mg(OH)2沉淀除去；除SO2－4应选用Ba2＋，使之生成BaSO4沉淀除去。精制过程中不能引入新的杂质离子，所以应选用Na2CO3、NaOH、BaCl2，且Na2CO3必须在加入BaCl2之后再加入以除去过量的Ba2＋，最后加入盐酸，除去过量的OH－和CO2－3。

(3)Cl2与NaOH反应可制得具有漂白作用的NaClO。

答案：(1)③④⑤ (2)①Na2CO3 NaOH BaCl2 4 ②Ⅲ Ⅰ ③CO2－3＋2H＋===CO2↑＋H2O

(3)Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O

10．下列框图中，G有强氧化性，F可以循环利用。

请回答：

(1)写出A、B、C、D、E、F、G的化学式：

A________；B________；C________；D________；E________；F________；G________。

(2)写出下列反应的离子方程式：

饱和食盐水→A＋B＋C：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

B＋C→E＋F：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：因2NaCl＋2H2O=====通电Cl2↑＋H2↑＋2NaOH，三种生成物中只有Cl2分别与另两种物质反应，故B为Cl2；又Cl2与H2反应只生成一种物质(HCl)，而Cl2与NaOH反应生成NaCl、NaClO和H2O，故A为H2，C为NaOH。据此可推知D为HCl、E为NaClO、F为NaCl、G为HClO。

答案：(1)H2 Cl2 NaOH HCl NaClO NaCl HClO

(2)2Cl－＋2H2O=====通电2OH－＋H2↑＋Cl2↑

Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O

[能力提升]

11．下列对从海水中提镁的有关说法中，正确的是( )

A．整个过程中没有涉及置换反应

B．往海水里加碱是指直接加入Ca(OH)2

C．电解MgCl2溶液即可得到金属镁

D．电解时得到的镁蒸气应在CO2氛围中冷却

解析：选A。整个过程涉及的反应是Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋ 5 2H2O，MgCl2=====通电Mg＋Cl2↑，无置换反应，A正确；往海水中加生石灰与水反应生成Ca(OH)2，B错；电解熔融MgCl2才可得到金属Mg，C错；Mg与CO2会发生反应：2Mg＋CO2=====△2MgO＋C，D错。

12．0.1 mol镁粉分别在足量的O2、CO2、N2中燃烧，生成固体的质量分别为m1、m2、m3，下列关系式中正确的是( )

A．m2>m1>m3 B．m1＝m2>m3

C．m1＝m2＝m3 D．m3>m2>m1

解析：选A。有关化学方程式依次为2Mg＋O2=====点燃2MgO、2Mg＋CO2=====点燃2MgO＋C、3Mg＋N2=====点燃Mg3N2，根据方程式可以看出，0.1 mol Mg与三种气体反应后，所得固体质量分别增加1.6 g、2.2 g、0.93 g，故A对。

13．点燃的镁条在SO2中能够像在CO2中那样继续燃烧，但反应较镁和CO2剧烈。下列有关镁与SO2的反应说法正确的是( )

A．镁与SO2的反应不属于燃烧，因燃烧必须有O2参加

B．镁与SO2的反应产物只有MgO和S

C．镁与SO2的反应属于氧化还原反应且在该反应中SO2做氧化剂

D．在镁与SO2的反应中，镁只做氧化剂

解析：选C。A明显错误；Mg与SO2反应的化学方程式为2Mg＋SO2=====点燃2MgO＋S，注意Mg还会与S发生反应：Mg＋S=====△MgS，Mg做还原剂，SO2做氧化剂，B、D错误，C正确。

14．镁在空气里点燃可以燃烧，放出大量的热并发出耀眼的白光，生成白色的氧化镁，同时，镁在这样的高温条件下，还可与空气中的另一种主要成分反应，生成少量的物质A，已知A有下列一系列变化，其中气体C能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝。