2019-2020学年高中化学 专题2 从海水中获得的化学物质 第2单元 第4课时 镁的提取及应用练

镁的提取及应用一、选择题1．海水是镁的主要来源之一。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、洗涤、过滤沉淀物；③将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤、干燥产物；④电解得到产物。下列关于提取镁的说法不正确的是()A．此法的优点之一是原料取自大海B．进行①②③步骤的目的是富集MgCl2C．可用电解熔融氧化镁的方法制取镁D．电解冶炼镁要消耗大量电能解析：由于MgO的熔点高，不能使用电解熔融MgO的方法冶炼Mg。答案：C2．某化合物为Mg2(OH)mRO3·nH2O(m、n均为常数)，则R的化合价为()A．＋4B．＋(m＋2)C．＋(2m＋2)D．＋(4＋m－2n)答案：B3．海水中含有氯化镁，是镁的重要来源之一。下列从海水中提取镁涉及的化学方程式中，不正确的是()A．制石灰乳：CaO＋H2O===Ca(OH)2B．制Mg(OH)2：MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2C．制MgCl2：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2OD．制Mg，在MgCl2溶液中加Na：MgCl2＋2Na===2NaCl＋Mg解析：氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙溶解度小可以形成悬浊液，反应化学方程式为CaO＋H2O===Ca(OH)2，A项正确；氯化镁和氢氧化钙反应生成更难溶的氢氧化镁沉淀：MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2，B项正确；用氢氧化镁和盐酸可以制取MgCl2：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O，C项正确；在MgCl2溶液中加Na，钠是活泼金属，在水溶液中和水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀，得不到金属镁，金属镁一般用电解熔融氯化镁得到，D项错误。答案：D4．将相同质量的镁条分别放在①O2；②N2；③空气；④CO2中燃烧，将燃烧后所得的固体产物按质量由小到大的顺序排列的是()A．②①③④B．③②①④C．④③②①D．②③①④解析：设1mol镁分别在①O2；②N2；③空气；④CO2中燃烧，燃烧后所得的固体产物质量分别为40g、33.3g、大于33.3g但小于40g、46g，由小到大的顺序排列的是②③①④。答案：D5．下列反应中镁元素作还原剂的是()A．MgCO3=====△MgO＋CO2↑B．Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2OC．Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑D．Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓答案：C6．下列有关镁及其化合物的离子方程式书写正确的是()A．MgCO3与盐酸反应：CO2－3＋2H＋===CO2↑＋2H2OB．Mg(OH)2与H2SO4反应：Mg2＋＋2OH－＋2H＋＋SO2－4===MgSO4↓＋2H2OC．镁与醋酸反应：Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑D．工业上以海水为原料制取Mg(OH)2：Ca(OH)2＋Mg2＋===Mg(OH)2＋Ca2＋解析：MgCO3和Mg(OH)2都是难溶性物质，醋酸为弱电解质，在写离子方程式时不能拆成离子形成，MgSO4是可溶性盐，在写离子方程式时要拆成Mg2＋和SO2－4的形式，A、B、C选项中的方程式都错误；工业上以海水为原料制取Mg(OH)2时，要在海水中加入石灰乳，而不是石灰水，所以Ca(OH)2不能拆成离子的形式。答案：D7．把0.5molNa和0.5molMg分别投入到足量的m1g水中和m2g盐酸中，分别得以溶液a和b。若m1＝m2，则a与b的质量关系为()A．abB．abC．a＝bD．无法确定解析：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑溶液增重2mol44gMg＋2HCl===MgCl2＋H2↑溶液增重1mol22g可见，消耗0.5molNa和0.5molMg，两溶液增重各11g，因m1＝m2，故a＝b。答案：C8．Mg、Al组成的混合物与足量盐酸反应，产生H2在标准状况下的体积是4.48L，下列推断中不正确的是()A．参加反应的Mg、Al共0.2molB．参加反应的HCl共0.4molC．Mg、Al在反应中共失去0.4mol电子D．若与足量稀硫酸反应产生H20.2mol解析：产生H2在标准状况下的体积是4.48L，则转移的电子数为0.4mol，即Mg、Al在反应中共失去0.4mol电子，而1molMg失去2mol电子，1molAl失去3mol电子，所以参加反应的Mg、Al两者之和小于0.2mol。答案：A9．下列说法不正确的是()A．通过电解熔融的无水MgCl2，可以制得金属镁B．镁条在空气中燃烧所得的固体物质是混合物C．氧化镁是优质的耐火材料D．金属镁质地柔软，不适宜制作高强度的合金材料解析：虽然金属镁质地柔软，但是它能够和许多金属形成合金，这些合金密度小，硬度和强度都比较大，被大量用于制造火箭、导弹和飞机的部件等。答案：D10．已知镁在二氧化碳中燃烧的化学方程式为2Mg＋CO2=====点燃2MgO＋C，某学习小组的同学预测，将燃着的钠放在盛有足量二氧化碳的集气瓶中，可有以下几种可能，你认为正确的是()A．甲同学认为不能继续燃烧，马上熄灭B．乙同学认为能继续燃烧，化学方程式为4Na＋CO2=====点燃2Na2O＋CC．丙同学认为能继续燃烧，化学方程式为2Na＋CO2=====点燃Na2O2＋CD．丁同学认为能继续燃烧，化学方程式为4Na＋3CO2=====点燃2Na2CO3＋C解析：钠比镁活泼，能还原二氧化碳中的碳，A项错；由于二氧化碳过量，氧化钠很快与二氧化碳反应生成稳定的碳酸钠，B项错误；钠与二氧化碳反应中氧元素化合价不变，不会生成过氧化钠，C项错误；根据B项分析知，D项正确。答案：D11．以下说法正确的是()A．Mg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Mg2＋C．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D．Mg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：A二、非选择题12．镁及其化合物在生产和生活中有广泛的应用，试回答下列问题：(1)常用作耐火材料的镁的化合物的化学式是_________________________。(2)在军事上金属镁可以用于制造信号弹和焰火，其反应原理用化学方程式可以表示为_______________________________________________________。(3)Mg(OH)2是治疗胃酸过多药品的重要成分之一，其反应原理用离子方程式可以表示为________________。解析：本题考查了镁及其化合物的用途、性质、化学方程式及离子方程式的书写等知识。(1)MgO的熔点高达2800℃，是优质的耐高温材料。(2)镁燃烧时会发出耀眼的白光，所以可以用于制造信号弹和焰火。(3)Mg(OH)2是一种弱碱，可以用于中和过多的胃酸。答案：(1)MgO(2)2Mg＋O2=====点燃2MgO(3)Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O13．碱式碳酸镁和无水氯化镁具有广泛的用途。用白云石(CaCO3·MgCO3)为主要原料生产碱式碳酸镁和无水氯化镁的流程如下：回答下列问题：(1)“灰浆”中除水和MgO外，主要成分还有__________。(2)为探究所得的水合碱式碳酸镁[mMgCO3·nMg(OH)2·xH2O]的组成。某同学组装仪器如图所示：实验测得：硬质玻璃管中剩余的固体质量1.60g，C处浓硫酸增重0.72g，D处碱石灰增重1.32g，此水合碱式碳酸镁的化学式为___________________。(3)A框中装置的作用是____________________________________________；在装好试剂后，加热前应进行的操作是______________________________________________________________________________________________。解析：(1)白云石分解生成的MgO和CaO与水反应时，其中的CaO会生成Ca(OH)2。(2)由实验数据可列式：m＋nm＝1.60g40g·mol－11.32g44g·mol－1＝43，m＋nn＋x＝1.60g40g·mol－10.72g18g·mol－1＝1，两式联立解得m∶n∶x＝3∶1∶3。(3)空气中的少量CO2、H2O会影响实验结果。答案：(1)Ca(OH)2(2)3MgCO3·Mg(OH)2·3H2O(3)除去空气中的CO2等酸性气体和水蒸气，以减少误差关闭K2，打开K1，通入足量空气后，再打开K2，关闭K1