高中化学 3.4.1 海水中的元素及海水提镁课时作业 鲁科版必修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
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.海水中还有钾元素,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Cl2
D.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 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:C
2.下列有关镁的叙述中,正确的是( )
A.镁条燃烧引起的火灾可用CO2扑灭
B.镁不能与盐酸反应
C.镁制容器可以贮存、运输浓硫酸
D.镁在CO2中燃烧的产物不全为MgO
解析:Mg可与CO2、HCl溶液反应,Mg和MgO(镁制容器表面的氧化膜)都能与浓硫酸反应,故A、B、C 错误;Mg在CO2中燃烧的产物还有碳。

答案:D
3.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.③②④①⑤
C.③④②⑤①
D.②④③⑤①
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:D
4.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)2
B.Mg MgCl2Mg(OH)2Mg(NO3)2
C.Mg MgO Mg(NO3)2
D.Mg MgSO4Mg(NO3)2
解析:A方案虽然步骤少,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:C
5.正在燃烧的镁条,放入下列气体中时,不能继续燃烧的是( )
A.CO2
B.Cl2
C.O2
D.He
解析:A项:2Mg+CO22MgO+C;B项:Mg+Cl2MgCl2;C项:2Mg+O22MgO。

答案:D
6.从海水中提取镁时,用不到的化学反应是( )
A.MgCl2+Ca(OH)2CaCl2+Mg(OH)2↓
B.Mg(OH)2+2HCl MgCl2+2H2O
C.Mg(OH)2+H2SO4MgSO4+2H2O
D.MgCl2Mg+Cl2↑
解析:海水提镁中利用MgCl2而不是MgSO4。

答案:C
7.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、N2、CO2
B.O2、CO2、N2
C.CO2、O2、N2
D.N2、CO2、O2
解析:根据反应:2Mg+O22MgO,3Mg+N2Mg3N2,2Mg+CO22MgO+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、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
CO2>O2>N2。

答案:C
8.一定量的Mg和MgO的混合物投入100 mL 2 mol·L-1的稀盐酸中完全溶解后,再向反应后的溶液
中加入4 mol·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.100 mL
B.50 mL
C.25 mL
D.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 L×2 mol·L-1=0.2 mol=c(NaOH)·V(NaOH),所以V(NaOH)==0.05
L=50 mL。

答案:B
9.同样条件下将Mg、Al、Fe分别投入质量相等且足量的稀硫酸中,反应结束后,三种溶液的质量相等,则投入Mg、Al、Fe的质量关系为( )
A.Mg>Al>Fe
B.Mg<Al<Fe
C.Fe>Mg>Al
D.Fe<Mg<Al
解析:应用质量差法解题。

24 g镁与稀硫酸反应生成2 g氢气,溶液质量增加22 g;27 g铝与稀硫酸反应生成3 g氢气,溶液质量增加24 g;56 g铁与稀硫酸反应生成2 g氢气,溶液质量增加54 g。

要使溶液增加的质量相同,加入铝的质量应大于镁的质量,镁的质量应大于铁的质量,所以D项正确。

答案:D
10.导学号05840167下列各组物质之间通过一步反应不能实现如图所示转化关系的是( )
选
X Y Z
项
A CO2NaHCO3 Na2CO3
B NO NO2HNO3
C Na2SO3SO2H2SO4
D MgO MgCl2Mg
解析:C选项中H2SO4不能一步转化为Na2SO3,错误。

答案:C
11.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)2MgO
C.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:D
12.镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应,产生气体的体积(V)与时间(t)关系如右图。

反应中镁和铝的(注:反应速率为单位时间内生成气体的量)( )
A.物质的量之比为3∶2
B.质量之比为3∶2
C.摩尔质量之比为2∶3
D.反应速率之比为2∶3
解析:由图像知,两者生成氢气的物质的量相同,参加反应镁、铝的物质的量比为3∶2,由于摩尔质量比为24∶27,因此两者的质量比为4∶3,所以A项正确,B项、C项错误;镁比铝活泼,与稀硫酸反应速率更快,由图像知其反应速率为3∶2,所以D项错误。

答案:A
13.A、B、C是中学化学中常见的无机物,且各由两种元素组成;甲、乙、丙是三种常见的单质;这些化合物和单质间存在如下图所示转化关系(这些转化关系都不需要使用催化剂)。

请回答下列问题:
若甲在转化中为还原剂,是常见金属,乙是常见非金属单质,丙可以使带火星的木条复燃。

则A的分子式是,A与甲反应的化学方程式是。

解析:根据题意,丙可以使带火星的木条复燃,说明丙是氧气,单质乙在不同量的氧气中燃烧产物不同,且乙是常见非金属单质,可推测乙为碳,化合物C为CO,化合物A为CO2,CO2可以与金属甲反应生成单质乙,说明金属甲为镁。

据此写出化学方程式即可。

答案:CO22Mg+CO22MgO+C
14.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 CO2参加反应时,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 L·mol-1×0.05 mol=1.12 L。

答案:(1)除去镁条表面的氧化膜(MgO) (2)2Mg+CO22MgO+C Mg 还原(3)1.12 L。