2019高中化学 第3章第4节第1课时 海水——元素宝库 镁与海水提镁作业1 鲁科版必修1

第1课时 海水——元素宝库 镁与海水提镁
知能演练 轻松闯关[学生用书单独成册]
[基础温故]
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 (11)F
A ．仅①②③④⑧⑨⑩(11)
B ．仅③④⑧⑨⑩(11)
C ．①②③④⑥⑧⑨⑩(11)
D ．仅③④⑥⑧⑨⑩(11)
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．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( )
①O 2 ②Cl 2 ③水蒸气 ④CO 2
A ．只有①
B ．只有①②
C ．只有①③④
D ．只有①②④
解析：选D 。

2Mg ＋O 2=====点燃2MgO ；Mg ＋Cl 2=====点燃MgCl 2；2Mg ＋CO 2=====点燃2MgO ＋C ；Mg ＋2H 2O=====△Mg(OH)2＋H 2↑，
镁与热水会反应，但不能在水蒸气中燃烧。

3．点燃的镁条在SO 2中能够像在CO 2中那样继续燃烧，但反应较镁和CO 2剧烈。

下列有关镁与SO 2的反应说法正确的是( )
A ．镁与SO 2的反应不属于燃烧，因燃烧必须有O 2参加
B ．镁与SO 2的反应产物只有MgO 和S
C ．镁与SO 2的反应属于氧化还原反应且在该反应中SO 2做氧化剂
D ．在镁与SO 2的反应中，镁只做氧化剂
解析：选C 。

Mg 与SO 2反应的化学方程式为2Mg ＋SO 2=====点燃2MgO ＋S ，注意Mg 还会与S 发生反应：Mg ＋S=====
△MgS 。

4．“荧光粉”所用的高纯度氯化钙中若混有镁离子，除去的方法是把氯化钙的水溶液加热到90～95 ℃，在不断搅拌的条件下加入适当的沉淀剂，使镁离子生成沉淀过滤除去。

此沉淀剂最好是( )
A ．烧碱
B ．纯碱
C ．小苏打
D ．石灰乳
解析：选D 。

A 项会引入新的杂质离子Na ＋，B 项CaCO 3比MgCO 3更难溶，会将Ca 2＋一起沉淀，C 项Mg 2＋与NaHCO 3
不反应，D 项MgCl 2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋CaCl 2，可行。

5．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。

6．新赛季NBA 对部分球员在球场上个性的张扬行为加以限制，而著名运动员勒布朗·詹姆斯表示比赛时还会抛撒镁粉。

镁粉的主要成分为碳酸镁粉末。

碳酸镁属于( )
A ．酸
B ．碱
C ．盐
D ．氧化物
答案：C
7．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H 2
D ．镁常用做还原剂和脱氧剂
解析：选B 。

由于Mg 和空气中的O 2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。

8．已知镁能在O 2、N 2、CO 2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N 2＋3Mg=====点燃Mg 3N 2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 ＋O 2=====点燃2MgO,2Mg ＋CO 2=====点燃2MgO ＋C (2)剧烈燃烧，发出耀眼的白光，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．海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下所示：
(1)写出贝壳煅烧发生反应的化学方程式：
________________________________________________________________________
______________________。

(2)在上述利用海水制备金属镁的流程中，通常循环利用的物质是________；写出该物质发挥作用的化学方程式：
________________________________________________________________________。

(3)在上述利用海水制备金属镁的流程中，CaO 转化为石灰乳要用到水，这种水是________。

A ．自来水
B ．蒸馏水
C ．原海水
D ．经过过滤的海水
(4)在MgCl 2·6H 2O 转化为MgCl 2的过程中，需要利用HCl 气体做保护气，写出MgCl 2·6H 2O 转化为MgCl 2的化学方程式：________________________________________________________________________。

解析：电解MgCl 2生成副产物Cl 2，溶解Mg(OH)2需要盐酸(HCl)，H 2在Cl 2中燃烧生成HCl 。

故通常将Cl 2做循环利用，提高经济效益。

从海水中获得Mg(OH)2用的是经过过滤的海水，故将CaO 转化为石灰乳用经过过滤的海水最经济。

答案：(1)CaCO 3=====高温CaO ＋CO 2↑
(2)氯气(或Cl 2) H 2＋Cl 2=====点燃2HCl
(3)D (4)MgCl 2·6H 2O=====HCl △MgCl 2＋6H 2O
[能力提升]
10．某同学通过系列实验探究Mg 及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是( )
A ．将水加入浓硫酸中得稀硫酸，置镁片于其中探讨Mg 的活泼性
B ．将NaOH 溶液缓慢滴入MgSO 4溶液中，观察Mg(OH)2沉淀的生成
C ．将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀
D ．将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中，加足量稀盐酸，电解即得金属镁
解析：选B 。

稀释浓硫酸时，应将浓硫酸沿着器壁慢慢加入水中，并及时搅拌，所以A 项错误；镁离子和氢氧根离子生成难溶于水的氢氧化镁沉淀，所以B 项正确；过滤时需要用玻璃棒引流，所以C 项错误；电解氯化镁溶液得不到金属镁，应电解熔融的MgCl 2，所以D 项错误。

11．1.0 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CO 2反应
C ．空气中镁部分与N 2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Mg 3N 2，设均为3 mol Mg ，则3 mol MgO 的质量为120 g ，而1 mol Mg 3N 2的质量仅为100 g ，故在空气中燃烧时增加的质量减少。

12．用于“点豆腐”的氯化镁结晶水合物的化学式是MgCl 2·n H 2O ，取10.15 g 此结晶水合物溶于水，加入足量的AgNO 3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：MgCl 2·n H 2O ～2AgCl ，n (MgCl 2·n H 2O)＝12n (AgCl)＝12×14.35 g 143.5 g/mol
＝0.05 mol ，M (MgCl 2·n H 2O)＝10.15 g 0.05 mol
＝203 g/mol ，所以24＋71＋18n ＝203，n ＝6。

13．实验室内利用空气和如图所示的药品、仪器装置制取少量氮化镁(Mg 3N 2遇水剧烈反应)。

(1)如果气体从左向右流，则上述仪器装置正确顺序是
________→________→______→________→________。

(填装置的序号)
(2)各个装置中导管连接的正确顺序是
G→______、________→________、________→______、________→________。

(3)实验开始时，应先在________(填字母)处接通自来水管，然后再依次点燃装有________粉装置的酒精灯和装有________粉装置的酒精灯。

(4)浓硫酸的作用是__________________，饱和氢氧化钠溶液的作用是________________，发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。

装置⑤的作用是__________，发生反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。

(5)装置①中发生反应的化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________。

(6)实验装置⑤出来的气体是__________。

解析：空气是氮气的来源，首先要制得较纯净而且干燥的氮气， 即要除去空气中的O 2(用加热的铜粉)、CO 2(用NaOH 溶液)、H 2O(用浓H 2SO 4)，一般先通过溶液除杂，再干燥，最后加热固体粉末除杂。

为防止制得的Mg 3N 2不纯净，在Mg 与N 2反应前，应先排尽装置中的空气，故酒精灯的点燃顺序是先⑤后①。

答案：(1)④ ③ ② ⑤ ① (2)F E D C M
N A (3)H 铜 镁 (4)除去空气中的水蒸气 除去空气中少量的CO 2 CO 2＋2NaOH===Na 2CO 3＋H 2O 除去
空气中的O 2 2Cu ＋O 2=====△2CuO (5)3Mg ＋N 2=====△Mg 3N 2 (6)氮气
14．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 ⑤Br 2 ⑥Si ⑦Cu ⑧S
⑨N 2
(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。

一些物质的溶解性
试回答下列问题：
①选择试剂除去下表所列的可溶性杂质。

4
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必须加在BaCl2之后以除去过量的Ba2＋，最后加入盐酸，除去过量的OH－和CO2－3。

答案：(1)③④⑤(2)①Na2CO3NaOH BaCl2
②ⅢⅠ③CO2－3＋2H＋===CO2↑＋H2O
(3)Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。