【配套K12】[学习]2018-2019学年高中化学 第3章 自然界中的元素 第4节 海水中的元素 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/18 9:30:58星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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第1课时 海水——元素宝库 镁与海水提镁

[基础达标]

1.下列元素属于海水中的常量元素的是( ) ①H ②O ③Na ④Cl ⑤Li ⑥I ⑦Au(金) ⑧Ca ⑨K ⑩Br ?F A.仅①②③④⑧⑨⑩? B.仅③④⑧⑨⑩? C.①②③④⑥⑧⑨⑩? D.仅③④⑥⑧⑨⑩?

解析:选B。海水中H、O元素最多,但不属于常量元素,常量元素指的是Cl、Na、Mg、S、K、Ca、Sr、Br、B、F、C这11种元素,而Li、I、U属于海水中的微量元素。

2.从海水中提取镁的工艺流程主体是( )

NaOH通电

A.海水――→Mg(OH)2――→Mg

熟石灰HCl通电B.海水――→Mg(OH)2――→MgCl2――→Mg HCl通电C.海水――→MgCl2――→Mg Cl2通电D.海水――→MgCl2――→Mg

解析:选B。海水蒸发得到多种盐的混合物,包括氯化钠、氯化钙、氯化镁等;海水中加入碱可生成氢氧化镁,熟石灰比氢氧化钠廉价得多,所以应选择熟石灰;电解氢氧化镁,须先加热,而氢氧化镁受热易分解,生成氧化镁,氧化镁熔点很高,很难熔融;氯化镁熔点较低,电解熔融氯化镁节约成本。

3.下列说法不正确的是( )

A.在已发现的110多种元素中,有80多种能在海水中找到 B.海水中元素含量的差异是很大的,每升海水中含量大于1 mg的元素称为海水中的常量元素,低于1 mg的元素称为海水中的微量元素

C.海水中所含有的元素大部分以盐的形式存在

D.现在供人类食用的食盐占世界食盐总量的很大一部分,只有很小一部分用于化工生产

解析:选D。人类食用的食盐只占世界食盐总产量的很小一部分,绝大部分食盐用于化工生产。所以只有D不正确。

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

点燃点燃点燃△解析:选D。2Mg+O2=====2MgO;Mg+Cl2=====MgCl2;2Mg+CO2=====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.海水中含氯化镁,是镁和氯气的重要来源之一,从海水中提镁,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反应,沉降、过滤、洗涤沉淀物; 精品K12教育教学资料

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③将沉淀物与盐酸反应,结晶、过滤、干燥产物; ④将得到的产物熔融后电解。

下列关于提取镁的说法错误的是( ) A.此法的优点之一是原料来源丰富

B.进行步骤①②的目的是从海水中提取氯化镁 C.以上提取镁的过程中涉及的基本反应类型有3种 D.第④步电解时会产生氯气

解析:选B。步骤①②的目的是为了得到氢氧化镁。

6.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大

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。 7.海水的综合利用可以制备金属镁,其流程如下所示:

(1)若在空气中加热MgCl2·6H2O,生成的是Mg(OH)Cl或MgO,写出相应反应的化学方程式:________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 (2)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去?写出实验步骤:________________________________________________________________________。

(3)实验室里将粗盐制成精盐的过程中,在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒,分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的。

溶解时:

________________________________________________________________________。 过滤时:

________________________________________________________________________。 蒸发时:

________________________________________________________________________。 解析:此题考查了以海水为原料制备金属镁,其流程为海水→Mg(OH)2→MgCl2·6H2O→

2+

MgCl2→Mg。该题考查了多个知识点:Mg(OH)2的难溶、Mg的水解、物质的除杂和粗盐的精制等。

△△

答案:(1)MgCl2·6H2O=====Mg(OH)Cl+HCl↑+5H2O,Mg(OH)Cl=====MgO+HCl↑(或△

MgCl2·6H2O=====MgO+2HCl↑+5H2O)

(2)加入MgCl2溶液,充分搅拌,过滤,沉淀用水洗涤

(3)搅拌,加速溶解 使待滤液流入漏斗,防止外洒 搅拌,防止因局部过热液滴或晶体飞溅

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8.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,气体C能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝。已知A有下列一系列变化:

盐酸NaOH溶液

固体A――→溶液B――→气体C沉淀D NaCl溶液 ①△②

(1)写出A、C、D的化学式:

A________、C________、D________。 (2)写出下列反应的化学方程式:

①________________________________________________________________________, ②________________________________________________________________________。 解析:镁在空气里燃烧时,主要和氧气反应生成MgO,还可以和氮气反应生成Mg3N2,所

2+-

以A为Mg3N2。Mg3N2和盐酸反应得到的溶液B中一定含有Mg和Cl,所以沉淀D一定是

Mg(OH)2,能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气,NH4能够和NaOH溶液反应放出NH3,

所以溶液B中还含有NH4,即它为MgCl2和NH4Cl的混合溶液。

答案:(1)Mg3N2 NH3 Mg(OH)2

(2)①Mg3N2+8HCl===3MgCl2+2NH4Cl ②MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl,

NH4Cl+NaOH===== NaCl+H2O+NH3↑

[能力提升]

9.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可制备Cl2 D.利用潮汐发电是将化学能转化为电能

解析:选C。海水中钾元素以化合态形式存在,必须经化学变化才能得到钾单质,A项通电

错误;海水蒸发制海盐的过程是物理变化,B项错误;2NaCl(熔融)=====2Na+Cl2↑,C项正确;利用潮汐发电,没有发生化学变化,而是机械能转化为电能,D项错误。

10.1.0 g镁在氧气中燃烧后质量增加0.64 g,但在空气中燃烧时质量增加不足0.64 g,其原因可能是( )

A.空气中镁燃烧肯定不完全 B.空气中镁部分与CO2反应 C.空气中镁部分与N2反应 D.空气中镁部分与水蒸气反应

解析:选C。同样多的Mg在氧气中生成MgO,而在空气中会生成少量的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加的质量减少。

11.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

1114.35 g解析:选C。由关系式:MgCl2·nH2O~2AgCl,n(MgCl2·nH2O)=n(AgCl)=×22143.5 g/mol精品K12教育教学资料