2020-2021學(xué)年化學(xué)蘇教版必修1課時(shí)作業(yè)：2-2-4 鎂的提取和應(yīng)用 Word版含解析

1、課時(shí)作業(yè)17鎂的提取和應(yīng)用時(shí)間：45分鐘滿(mǎn)分：100分一、選擇題(每小題4分，共48分)1認(rèn)識(shí)反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響，對(duì)學(xué)好化學(xué)具有重要意義。下列說(shuō)法正確的是(d)a鎂在空氣中或純凈氧氣中燃燒的產(chǎn)物一定只有mgob鈉在敞口容器中長(zhǎng)期存放或在空氣中燃燒的產(chǎn)物一定是na2o2c工業(yè)上一般用電解氧化鎂的方法制取金屬鎂d工業(yè)上電解熔融的氯化鈉制取金屬鈉解析：鎂在空氣中燃燒的產(chǎn)物有氧化鎂、氮化鎂和碳，a錯(cuò)誤；鈉在空氣中長(zhǎng)期放置，產(chǎn)物是碳酸鈉，b錯(cuò)誤；由于氧化鎂熔點(diǎn)特別高，所以工業(yè)上電解熔融氯化鎂制取金屬鎂。2下列關(guān)于鎂和鈉的比較，結(jié)論正確的是(a)a鋁鎂合金的硬度較大，鈉鉀合金的硬度較小b因?yàn)殁c的金屬

2、性比鎂要強(qiáng)，所以鈉的熔點(diǎn)比鎂要高c鎂能置換硫酸銅溶液中的銅，鈉也能置換硫酸銅溶液中的銅d在空氣中都能被點(diǎn)燃，生成的產(chǎn)物都是氧化物，氧在產(chǎn)物中的化合價(jià)都是2解析：鈉鉀合金在常溫時(shí)能呈液態(tài)，故a正確；鈉的熔點(diǎn)比鎂的低，故b項(xiàng)錯(cuò)誤；鈉不能置換cuso4溶液中的銅，鈉先與h2o反應(yīng)，故c項(xiàng)錯(cuò)誤；在空氣中點(diǎn)燃na和mg產(chǎn)物分別是na2o2和mgo、mg3n2，其中na2o2為過(guò)氧化物，氧的化合價(jià)為1價(jià)，故d項(xiàng)錯(cuò)誤。3由海水制備無(wú)水氯化鎂，主要有以下步驟：在一定條件下脫水干燥；加熟石灰；加鹽酸；過(guò)濾；蒸發(fā)結(jié)晶。其先后順序正確的是(d)a bc d解析：41.0 g鎂在氧氣中燃燒后固體質(zhì)量增加0.67 g，

3、但在空氣中燃燒后固體質(zhì)量的增加量小于0.67 g，其原因是(d)a鎂在空氣中燃燒不完全b在空氣中部分鎂與co2反應(yīng)c在空氣中部分鎂與水蒸氣反應(yīng)d在空氣中部分鎂與n2反應(yīng)解析：mg在空氣中燃燒，除與o2反應(yīng)生成mgo外，主要還發(fā)生反應(yīng)：3mgn2mg3n2，導(dǎo)致固體質(zhì)量的增加量減少。5等質(zhì)量的鎂分別在co2、o2中燃燒，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(a)a在co2中燃燒時(shí)所得固體產(chǎn)物的質(zhì)量較大b在o2中燃燒時(shí)所得固體產(chǎn)物的質(zhì)量較大c兩個(gè)反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比都是21d兩個(gè)反應(yīng)中氧元素均被還原解析：mg在co2中燃燒時(shí)生成mgo和c，在o2中燃燒時(shí)只生成mgo，故mg在co2中燃燒時(shí)所得固體產(chǎn)

4、物的質(zhì)量較大，a項(xiàng)正確，b項(xiàng)錯(cuò)誤；兩個(gè)反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比都是12，c項(xiàng)錯(cuò)誤；mg在co2中燃燒時(shí)，co2中的氧元素沒(méi)有被還原，d項(xiàng)錯(cuò)誤。6下列說(shuō)法不正確的是(d)a通過(guò)電解熔融的無(wú)水mgcl2可以制得金屬鎂b鎂條在空氣中燃燒所得的固體物質(zhì)是混合物c氧化鎂是優(yōu)質(zhì)的耐火材料d金屬鎂質(zhì)地柔軟，不適宜制作高強(qiáng)度的合金材料解析：金屬鎂密度小，但含鎂5%30%的鎂鋁合金不僅質(zhì)輕，而且比純鋁更堅(jiān)硬，強(qiáng)度更大，又容易加工，被廣泛應(yīng)用于飛機(jī)工業(yè)。7一定量的mg和mgo的混合物投入100 ml、2 moll1的稀鹽酸中完全溶解后，再向反應(yīng)后的溶液中加入4 moll1的naoh溶液，要使mg元素全部

5、沉淀出來(lái)，所加入的naoh溶液的體積最少是(b)a100 mlb. 50 mlc. 25 mld由于mg、mgo的質(zhì)量未知，無(wú)法判斷解析：mg元素全部沉淀后，溶液中只有nacl，其中na全部來(lái)自于naoh溶液，其中cl全部來(lái)自于稀hcl，且有n(naoh)n(hcl)0.100 l2 moll10.2 molc(naoh)v(naoh)，所以v(naoh)0.05 l50 ml。8(雙選)下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(cd)amgo中mg2與o2電子層結(jié)構(gòu)相同bmgcl2溶液在適宜條件下結(jié)晶生成mgcl26h2oc熱穩(wěn)定性mgcl26h2o比mgcl2強(qiáng)d工業(yè)上電解mgcl2溶液制取mg解析：如下圖所示，

6、mg2與o2電子層結(jié)構(gòu)相同。由從海水中提取鎂的知識(shí)可知，mgcl2溶液在適宜條件下結(jié)晶生成mgcl26h2o。mgcl26h2o在一定條件下加熱脫水生成mgcl2，則熱穩(wěn)定性mgcl26h2o比mgcl2弱。工業(yè)上用電解法制取鎂，電解的是熔融的mgcl2而不是mgcl2溶液。90.1 mol某元素的單質(zhì)直接與氯氣反應(yīng)后，質(zhì)量增加了7.1 g，這種元素是(b)ana bmgcfe dk解析：0.1 mol7.1 g，即1 mol71 g，由m(cl2)71 gmol1推知金屬必須為二價(jià)金屬。10在氯化鎂溶液中，分別投入下列各物質(zhì)，既有沉淀出現(xiàn)又有氣體產(chǎn)生的是(b)a氯化鈉 b金屬鈉c碳酸鈉 d氫

7、氧化鈉解析：2na2h2o=2naohh2，mgcl22naoh=mg(oh)22nacl。11由鋅、鐵、鋁、鎂4種金屬中的兩種組成的混合物10 g，與足量的鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的h2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為11.2 l，則混合物中一定含有的金屬是(c)a鋅 b鐵c鋁 d鎂解析：本題可用極值法求解。鋅、鐵、鋁、鎂各為10 g，與足量的鹽酸反應(yīng)生成的h2分別是3.4 l、4 l、12.4 l、9.3 l，生成的氣體有大于11.2 l的和小于11.2 l的，而大于11.2 l的只有al，所以必定有鋁。12某研究性學(xué)習(xí)小組為了探索鎂粉與溴水反應(yīng)的機(jī)理，做了如下四組實(shí)驗(yàn)：將鎂粉投入冷水中，未見(jiàn)任何現(xiàn)象；將鎂粉放入溴水中

8、，觀察到只是開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生極少量的氣泡，但溴水的顏色逐漸褪去；將鎂粉放入液溴中，未觀察到任何明顯現(xiàn)象；向含足量鎂粉的液溴中滴加幾滴水，觀察到溴的紅棕色很快褪去。則下列關(guān)于鎂與溴水的反應(yīng)機(jī)理的論述中正確的是(d)a鎂粉只直接與溴水中的溴反應(yīng)b鎂粉只與溴水中的酸反應(yīng)c產(chǎn)生極少量的氣泡是由于鎂粉與水發(fā)生了反應(yīng)d鎂粉在水的催化作用下與溴發(fā)生反應(yīng)解析：由知鎂和水常溫下不反應(yīng)；由知鎂和溴水反應(yīng)時(shí)，有少量鎂和氫溴酸反應(yīng)，大量鎂和溴反應(yīng)，而且反應(yīng)很快；由知鎂和純溴常溫下不反應(yīng)；由知少量水是鎂和溴反應(yīng)的催化劑。二、非選擇題(共52分)13(8分)在如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系中，a、b、c為單質(zhì)，其余方框內(nèi)的物質(zhì)均為化合物，

9、b、x、n在常溫下均為氣體，c為黑色固體，d為白色沉淀，a、y、z、m、d中含有同一種元素(框圖中某些生成物已經(jīng)略去)。已知：mg3n26h2o=3mg(oh)22nh3。請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白。(1)寫(xiě)出下列有關(guān)化學(xué)方程式：2mgco22mgoc；3mgn2mg3n2；mg(oh)2mgoh2o。(2)試擬定工業(yè)上由y制取單質(zhì)a的反應(yīng)原理：mgo2hcl=mgcl2h2o、mgcl2(熔融)mgcl2(用化學(xué)方程式表示)。解析：根據(jù)圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系和d為白色沉淀、n為氣體，可知z為mg3n2，a為mg，b為n2，c為c，d為mg(oh)2，m為mgcl2，y為mgo。14(16分)鎂是一種活潑的金屬，可

10、以在co2中燃燒生成mgo和c(2mgco22mgoc)，海水中鎂含量很大，世界上生產(chǎn)的鎂60%來(lái)自海水。海水提鎂，需要在海水中加堿mg22oh=mg(oh)2，然后沉淀分離后轉(zhuǎn)化為氯化鎂mg(oh)22h=mg22h2o，最后電解得到金屬鎂mgcl2(熔融)mgcl2。試根據(jù)你已有的知識(shí)，回答下列問(wèn)題：(1)請(qǐng)用圖示表示工業(yè)上用海水提煉鎂的主要工序海水氫氧化鎂氯化鎂鎂。(2)若金屬鎂的提取都是利用電解氯化鎂來(lái)進(jìn)行的。請(qǐng)寫(xiě)出電解氯化鎂的化學(xué)方程式mgcl2(熔融)mgcl2，在電解過(guò)程中還原劑是mgcl2，氧化產(chǎn)物是cl2。(3)若用電解制得的鎂來(lái)制鎂粉，可將鎂加熱變成蒸氣，然后冷卻得到鎂粉，

11、這個(gè)過(guò)程能在空氣中進(jìn)行嗎？不能原因是什么？鎂可以被氧氣氧化(寫(xiě)出一種即可)；現(xiàn)有氣體：二氧化碳、氫氣、氬氣、氮?dú)?、氧氣，可以選擇的氣體是氫氣、氬氣。解析：由于鎂在海水中主要以mgcl2、mgso4的形式存在，因此要將鎂提煉出來(lái)，首先需要將其沉淀，然后轉(zhuǎn)化為mgcl2溶液，濃縮，最后電解熔融的mgcl2。在反應(yīng)mgcl2(熔融)mgcl2中，氧化劑和還原劑都是mgcl2，氯元素的化合價(jià)升高，得到氧化產(chǎn)物cl2；將鎂加熱為蒸氣，冷卻過(guò)程中絕對(duì)不能與o2、n2、co2接觸，因?yàn)殒V可以與它們發(fā)生反應(yīng)，故在以上氣體中，只能選擇氫氣和氬氣。15(14分)現(xiàn)擬在實(shí)驗(yàn)室里利用空氣和鎂粉為原料制取少量氮化鎂(m

12、g3n2)。已知實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)發(fā)生下列反應(yīng)：2mgo22mgo；3mgn2mg3n2；2mgco22mgoc；mgh2o(g)mgoh2；mg3n26h2o=3mg(oh)22nh3?？晒┻x擇的裝置和藥品如下圖所示(鎂粉、還原鐵粉均已干燥，裝置內(nèi)所發(fā)生的反應(yīng)是完全的，整套裝置的末端與干燥管相連)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，除裝置a、e外，還應(yīng)選擇的裝置(填字母代號(hào))及其目的分別為b，目的是除去空氣中的水蒸氣，避免反應(yīng)發(fā)生；d，目的是除去空氣中的co2，避免反應(yīng)發(fā)生；f，目的是除去空氣中的o2，避免反應(yīng)發(fā)生。(2)連接并檢查實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，打開(kāi)自來(lái)水的開(kāi)關(guān)，將空氣從5升的

13、儲(chǔ)氣瓶壓入反應(yīng)裝置，則氣流流經(jīng)導(dǎo)管的順序是(填字母代號(hào))jhgdckl(或lk)ab(或ba)。(3)通氣后，如果同時(shí)點(diǎn)燃a、f裝置的酒精燈，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有何影響？制得的氮化鎂不純，原因是a裝置沒(méi)有排完空氣，加熱時(shí)空氣中的氧氣、co2、水蒸氣等與鎂反應(yīng)。(4)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證產(chǎn)物是氮化鎂：取少量產(chǎn)物置于試管中，加入適量水，將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙置于試管口，如果能夠看到濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，則說(shuō)明產(chǎn)物是氮化鎂。解析：本實(shí)驗(yàn)的目的是在實(shí)驗(yàn)室里利用空氣和鎂粉為原料制取少量氮化鎂(mg3n2)，氧氣、二氧化碳和水都能與鎂反應(yīng)，所以在把氮?dú)馔ㄈ隺之前要除去空氣中的氧氣、二氧化碳和水蒸氣，除去氧氣要用裝

14、置f，除去二氧化碳要用裝置d，除去水蒸氣要用裝置b，并且除去的先后順序?yàn)椋憾趸?、水蒸氣、氧氣?6(14分)海水中有非常豐富的化學(xué)資源，從海水中可提取多種化工原料，下圖是某工廠對(duì)海水資源綜合利用的示意圖。試回答下列問(wèn)題。(1)粗鹽中含有：ca2、mg2、so等雜質(zhì)，精制后可得飽和nacl溶液，精制時(shí)通常在溶液中依次加入過(guò)量的bacl2溶液、過(guò)量的naoh溶液和過(guò)量的na2co3溶液，過(guò)濾后向?yàn)V液中加入鹽酸至溶液呈中性。請(qǐng)寫(xiě)出加入鹽酸后可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的離子方程式：hoh=h2o,2hco=h2oco2。(2)海水提取食鹽后的母液中有k、na、mg2等陽(yáng)離子。從離子反應(yīng)的角度思考，在溶液中加入石灰乳起什么作用？提取母液中mg2。(3)海水中的鎂元素處于游離態(tài)還是化合態(tài)？從海水中提取氯化鎂的