高中化学苏教版从海水中获得的化学物质 全国获奖

(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)一、选择题1．下列关于镁的叙述中，不正确的是()A．在空气中燃烧时发出耀眼的白光B．由于镁能够在空气中和氧气反应，所以必须密封保存C．能跟盐酸反应放出氢气D．能跟沸水反应放出氢气解析：镁易和氧气反应生成氧化镁，氧化镁附着在镁的表面，阻碍镁和氧气反应，所以保存镁条时不用密封。答案：B2．下列关于镁的用途的叙述中，不正确的是()A．镁可制成合金，用于制造火箭、导弹和飞机的部件等B．镁可用来制信号弹和焰火C．镁可用于制造耐高温材料氧化镁D．镁是金属，是电的良导体，所以镁常被用来制造导线答案：D3．镁粉是焰火、闪光粉中不可缺少的原料，工业制造镁粉是将镁蒸气在气体中冷却，下列可作为冷却气的是()①空气②CO2③Ar④H2⑤N2A．①② B．②③C．③④ D．④⑤解析：镁是还原性很强的金属，在加热时能与许多气体物质反应，如空气、二氧化碳、氮气等，但不与氢气和稀有气体反应。答案：C4．下列各组金属最适合用H2或CO把它从化合物中还原出来的是()A．Ca、Mg B．Al、FeC．Fe、Cu D．Hg、Ag解析：冶炼金属需要依据其活泼性不同而选择还原的方法。Mg、Al使用电解法冶炼；而Hg、Ag直接加热冶炼即可；Cu、Fe可用热还原法。答案：C5．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．③②④①⑤C．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＋变成Mg(OH)2沉淀，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：D6．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：COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2OB．Mg(OH)2与H2SO4反应：Mg2＋＋2OH－＋2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=MgSO4↓＋2H2OC．镁与醋酸反应：Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑D．工业上以海水为原料制备Mg(OH)2：Ca(OH)2＋Mg2＋=Mg(OH)2↓＋Ca2＋解析：MgCO3、Mg(OH)2是难溶物不能拆，A、B错；CH3COOH是难电离物质，不能拆，C错。答案：D7．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”要求以经济、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，你认为可行并且符合“绿色化学”要求的方案是()A．MgHNO3,Mg(NO3)2B．MgCl2,MgCl2NaOH,Mg(OH)2稀HNO3,Mg(NO3)2C．MgO2,MgO稀HNO3,Mg(NO3)2D．Mg浓H2SO4,MgSO4Ba(NO3)2溶液,Mg(NO3)2解析：A选项会产生有毒气体NOx；D选项会产生有毒气体SO2；B选项步骤多，不经济；只有C选项符合“绿色化学”要求。答案：C8．一定量的盐酸分别与下列物质完全反应，所得溶液浓度最小的是()A．Mg B．MgOC．Mg(OH)2 D．MgCO3解析：一定量盐酸与选项中的物质生成MgCl2的量是相等的，但生成的水越多，溶液的总质量越大，反应所得的溶液的浓度会越小，Mg(OH)2与酸反应生成水最多。故选C。答案：C9．Na、Mg、Al各mol分别投入100mLmol·L－1的盐酸中，充分反应后生成H2()A．Na最多 B．Mg最多C．Al最多 D．一样多解析：计算金属与酸反应时要注意量的关系。Mg、Al反应时要讨论谁过量的问题。而Na除与HCl反应，仍可以和水反应，计算表明三者放出H2一样多。答案：D10．已知部分被氧化的镁条g和足量的盐酸反应，在标准状况下生成了H2L，在与盐酸反应前被氧化的镁是()A．g B．gC．g D．g解析：依据H2可计算出未被氧化的Mg为g，故含有MgO为g。则反应前已经被氧化的Mg为g。答案：D二、非选择题11．已知Mg在CO2中可以燃烧。现将agMg置于盛有bL(标准状况下)CO2和O2混合气体的密闭容器中燃烧。(1)在密闭容器中可能发生的化学反应有________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若在反应容器中CO2有剩余，则容器内的固体物质一定含有__________。解析：(1)Mg既可以在O2中燃烧，也可以在CO2中燃烧。(2)若在反应容器中CO2有剩余，则CO2可能参加了反应，也可能没有参加反应，所以容器内一定含有的固体物质是Mg和O2反应生成的MgO。答案：(1)2Mg＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2MgO、2Mg＋CO2eq\o(=,\s\up7(点燃))2MgO＋C(2)MgO12．海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示：(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：(1)由元素守恒可知，MgCl2·6H2O受热分解除产生MgO或Mg(OH)Cl外，还有HCl和H2O生成。(2)由于Mg(OH)2难溶于水，Ca(OH)2微溶于水，故除去Mg(OH)2中的Ca(OH)2，需加入使Ca(OH)2转化为易溶于水的物质，经搅拌、过滤、洗涤便可达到目的。一般选用MgCl2或Mg(NO3)2溶液。答案：(1)MgCl2·6H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Mg(OH)Cl＋HCl↑＋5H2O↑；MgCl2·6H2Oeq\o(=,\s\up7(△))MgO＋2HCl↑＋5H2O↑(2)加入MgCl2溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用水洗涤(3)搅拌，加速溶解使待过滤液体沿玻璃棒流入漏斗，防止洒出瓶外搅拌，防止因局部过热引起液滴或晶体飞溅13．某研究性学习小组为了探索镁粉与溴水反应的机理，做了如下四组实验：①将镁粉投入到冷水中，未见任何现象。②将镁粉放入溴水中，只观察到产生少量气泡，但溴水的颜色逐渐褪去。③将镁粉放入液溴中，未见任何变化。④向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水，观察到红棕色很快褪去。问题：(1)实验②中观察到有少量气泡产生，该气体可能是______，原因是________________________________________________________________________。(2)水的作用是______________。(3)写出镁与溴反应的化学方程式：________________________________________________________________________。解析：①说明镁不与冷水反应；②说明镁放入溴水中，少量镁与溴水中H＋反应生成H2，大量镁与溴反应；③④说明水可加快镁与溴的反应。答案：(1)氢气镁与溴水中的氢溴酸反应生成了氢气，Mg＋2HBr=MgBr2＋H2↑(2)催化剂(3)Mg＋Br2eq\o(=,\s\up7(催化剂))MgBr214．海水中有非常丰富的化学资源，从海水中可提取多种化工原料，下图是某工厂对海水资源综合利用的示意图。试回答下列问题：(1)粗盐中含有：Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)等杂质，精制后可得饱和NaCl溶液，精制时通常在溶液中依次加入过量的BaCl2溶液、过量的NaOH溶液和过量的Na2CO3溶液，过滤后向滤液中加入盐酸至溶液呈中性。请写出加入盐酸后可能发生的化学反应的离子方程式：________________________________________________________________________。(2)海水提取食盐后的母液中有K＋、Na＋、Mg2＋等阳离子。从离子反应的角度思考，在溶液里加入石灰乳起什么作用？________________________________________________________________________。(3)海水中的镁元素处于游离态还是化合态？从海水中提取氯化镁的反应是不是氧化还原反应？用电解法冶炼金属镁的反应是不是氧化还原反应？为什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：本题展示了从海水中提取镁和食盐的流程图。以此为信息考查离子反应和氧化还原反