高中化学苏教版从海水中获得的化学物质复习与测试学业分层测评15

学业分层测评(十五)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．下列化学反应，在从海水中提取金属镁的过程中，不会涉及的是()【导学号：16380168】A．Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓B．Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2OC．Mg(OH)2eq\o(=,\s\up14(加热))MgO＋H2OD．MgCl2eq\o(=,\s\up14(通电))Mg＋Cl2↑【解析】A项是把海水中的Mg2＋转化为Mg(OH)2沉淀，B项是把Mg(OH)2转化为MgCl2，D项是电解熔融MgCl2制得Mg和Cl2，C项中的反应未涉及。【答案】C2．(2023·永泰一中高一期中)在下列溶液中分别放入镁片，过一会儿再把镁片取出，能使镁片质量增加的溶液是()A．氯化镁溶液 B．氢氧化钠溶液C．盐酸 D．CuCl2溶液【解析】Mg能把CuCl2中的Cu置换出来。【答案】D3．下列叙述镁的性质中，正确的是()【导学号：16380169】A．在氮气中不能燃烧B．与水反应不能释放出氢气C．在氯气中燃烧会产生白烟D．镁条可在二氧化碳气体中燃烧只生成白色固体【解析】Mg在N2、O2、Cl2、CO2中能燃烧；在加热时；Mg与H2O反应生成H2；Mg与CO2反应生成固体MgO和C。【答案】C4．把molNa和molMg分别投入到足量的m1g水中和m2g盐酸中，分别得到溶液a和b。若m1＝mA．a>b B．a<bC．a＝b D．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molNa和molMg，两溶液增重各11g，因m1＝m2，故a＝b。【答案】C5．(2023·广州高一检测)某同学通过系列实验探讨Mg及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是()【导学号：16380170】A．将水加入浓硫酸中得稀硫酸，置镁片于其中探讨Mg的活动性B．将NaOH溶液缓慢倒入MgSO4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，加热蒸干得无水MgCl2固体【解析】本题考查镁及其化合物的性质、常见的基本实验操作。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，A是错误的；过滤时需要用玻璃棒引流，因此C不正确；表面皿不能用于加热，而且直接加热MgCl2溶液也不能得到MgCl2固体，故D项错误。【答案】B6．已知MgO和MgCl2的熔点分别为2800℃、604℃，将MgO和MgCl2加热至熔融后再电解，都可以得到金属镁。海水中含有MgClA．海水eq\o(→,\s\up14(NaOH),\s\do14())Mg(OH)2eq\o(→,\s\up14(加热),\s\do14())MgB．海水eq\o(→,\s\up14(HCl),\s\do14())MgCl2溶液→MgCl2(熔融)eq\o(→,\s\up14(通电),\s\do14())MgC．海水eq\o(→,\s\up14(石灰乳),\s\do14())Mg(OH)2eq\o(→,\s\up14(灼烧),\s\do14())MgOeq\o(→,\s\up14(通电),\s\do14())MgD．海水eq\o(→,\s\up14(石灰乳))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up14(HCl))MgCl2溶液→MgCl2(熔融)eq\o(→,\s\up14(通电))Mg【解析】A项，Mg(OH)2加热不能得到Mg；B项，应先从海水中加石灰乳生成Mg(OH)2沉淀；C项，MgO熔点很高，不易熔化。【答案】D7．已知部分被氧化的镁条1.6g和足量的盐酸反应，在标准状况下生成了H21.12L，在跟盐酸反应前被氧化的镁是()【导学号：16380171】A．1.2g B．0.64gC．0.4g D．0.24g【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】D8．(2023·菏泽高一检测)海水中含有的MgCl2是Mg的重要来源之一，从海水中提取镁，可按如下步骤进行：①将贝壳制成石灰乳②在引入的海水中加入石灰乳、沉降、过滤、洗涤沉淀物③将沉淀物与盐酸反应、结晶、过滤、干燥产物④将产物熔融后电解。关于提取镁，下列说法不正确的是()A．此法的优点之一是原料来源丰富B．进行①、②、③步的目的是从海水中提取MgCl2C．第④步会产生氯气D．以上过程中涉及复分解反应、化合反应和置换反应【解析】利用海水和贝壳原料来源丰富。①步用于生成Ca(OH)2，包括分解和化合两个反应，②步用于生成Mg(OH)2，为复分解反应，③步用于制备MgCl2，也是复分解反应，④步为电解熔融MgCl2得到镁，为分解反应，故以上过程中没有涉及置换反应，D项错误。【答案】D9．某学校课外兴趣小组用海水晒盐后的盐卤(主要含Na＋、Mg2＋、Cl－、Br－等)来模拟工业生产提取镁，主要过程如图所示：【导学号：16380172】下列说法正确的是()A．①既是复分解反应，又是氧化还原反应B．②既是复分解反应，又是非氧化还原反应C．③既是分解反应，又是氧化还原反应D．④既是置换反应，又是氧化还原反应【解析】①中发生反应的离子方程式为Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓，该反应属于复分解反应，故肯定不是氧化还原反应，A项错误；②中的反应方程式为Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋H2O，B项正确；③中涉及的反应为MgCl2·6H2Oeq\o(=,\s\up14(△))MgCl2＋6H2O，由于没有单质生成，故该反应虽然是分解反应，但不是氧化还原反应，C项错误；④中涉及的反应为MgCl2eq\o(=,\s\up14(通电))Mg＋Cl2↑，不是置换反应，D项错误。【答案】B10．镁原子最外层电子数为________，单质镁的还原性很________，镁在空气中发生的反应有(填化学方程式)：________________、__________________、______________；镁与水反应的剧烈程度________于钠与水反应，说明镁的还原性________于钠。【答案】2强2Mg＋O2eq\o(=,\s\up14(点燃))2MgO2Mg＋CO2eq\o(=,\s\up14(点燃))2MgO＋C3Mg＋N2eq\o(=,\s\up14(点燃))Mg3N2弱弱11．镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的。某学校课外兴趣小组从海水晒盐后的盐卤(主要含Na＋、Mg2＋、Cl－、Br－等)中模拟工业生产来提取镁，主要过程如下：【导学号：16380173】回答下列问题：(1)工业上从盐卤中获取Mg(OH)2用石灰乳而不用NaOH溶液的原因是______________________________________________________________________________________________。(2)从过程①得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量的Ca(OH)2，除去少量Ca(OH)2的方法是先将沉淀加入到盛有________溶液的烧杯中，充分搅拌后经________、________(填操作方法)可得纯净的Mg(OH)2。(3)下图是该兴趣小组设计进行过程③的实验装置图：其中装置A的作用是_______________。(4)写出过程④中发生反应的化学方程式______________________________________________________________________________________________。【解析】(1)工业原料要廉价易得。(2)加入MgCl2，电离出Mg2＋抑制Mg(OH)2溶解，使Ca(OH)2溶解，然后过滤、洗涤得纯净的Mg(OH)2。(3)浓硫酸具有吸水性，浓盐酸具有挥发性，则装置A的作用是制备干燥的HCl气体。(4)电解熔融的MgCl2。【答案】(1)石灰乳原料丰富，成本低(2)MgCl2(或氯化镁)过滤洗涤(3)制备干燥的HCl气体(4)MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up14(通电))Mg＋Cl2↑12．现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁(Mg3N2)。已知实验中可能会发生下列反应：①2Mg＋O2eq\o(=,\s\up14(△))2MgO；②3Mg＋N2eq\o(=,\s\up14(△))Mg3N2；③2Mg＋CO2eq\o(=,\s\up14(△))2MgO＋C；④Mg＋H2Oeq\o(=,\s\up14(△))MgO＋H2↑；⑤Mg3N2＋6H2Oeq\o(=,\s\up14(△))3Mg(OH)2＋2NH3↑(已知氨气可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝)可供选择的装置和药品如下图所示(镁粉、还原铁粉均已干燥，装置内所发生的反应是完全的，整套装置的末端与干燥管相连)回答下列问题：(1)在设计实验方案时，除装置A、E外，还应选择的装置(填字母代号)及其目的分别是_________________________________________。(2)连接并检查实验装置的气密性。实验开始时，打开自来水的开关，将空气从5升的储气瓶压入反应装置，则气流流经导管的顺序是(填字母代号)_________________________________________________。(3)请设计一个实验，验证产物是氮化镁：_______________________________________________。【解析】(1)本实验的目的是利用空气中的氮气与Mg反应制取纯净的氮化镁，故应除去空气中O2、CO2和水蒸气，故还应选择的装置是B、D、F。(2)应先用NaOH溶液除CO2，再干燥，最后用还原Fe粉除O2。(3)由于氮化镁溶于水可以产生NH3，故可以用湿润的红色石蕊试纸检验。解第(1)问应注意Mg在加热条件下不仅能与N2反应生成Mg3N2，也可与氧气、CO2、水蒸气等反应生成MgO。解答第(2)问应注意根据实验流程选择仪器的连接顺序：原料气→除杂干燥→主体实验→尾气处理。【答案】(1)B、D、F。选择B的目的：除去空气中的水蒸气；选择D的目的：除去空气中的CO2；选择F的目的：除去空气中的O2(2)j→h、g→d、c→k、l(或l、k)→a、b(或b、a)(3)将产物取少量置于试管中，加入适量水加热，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，如果能够看到湿润的红色石蕊试纸变蓝，则说明产物是氮化镁[能力提升]13．以下说法正确的是()【导学号：16380174】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】A14．物质的量为mol的镁条在只含有CO2和O2混合气体的容器中燃烧(产物不含碳酸镁)，反应后容器内固体物质的质量不可能为()A．3.2g B．4.0gC．4.2g D．4.6g【解析】镁条燃烧时，发生的反应有：2Mg＋O2eq\o(=,\s\up14(点燃))2MgO①2Mg＋CO2eq\o(=,\s\up14(点燃))2MgO＋C②若mol镁条全部发生反应①，反应后固体的质量m＝mol×40g·mol－1＝g。若mol镁条全部发生反应②，反应后固体的质量m＝mol×40g·mol－1＋mol×12g·mol－1＝g。若CO2和O2的量不足，Mg条不能完全燃烧，则反应后固体的质量可能小于g，但不会等于或大于g，故D项错误。【答案】D15．海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等(如下图所示)，下列有关说法正确的是()【导学号：16380175】A．海水中含有溴、镁、氯等资源B．第②步中结晶出的MgCl2·6H2O可在空气中受热分解制无水MgCl2C．在第③④⑤步中溴元素均被氧化D．第①步中除去粗盐中的SOeq\o\al(2－,4)、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质，加入的药品顺序为：Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸【解析】B选项第②步中结晶出的MgCl2·6H2O在空气中受热分解的同时会水解，水解产物再分解，不可制得无水MgCl2；C选项在第④步中溴元素是被还原的；D选项第①步中除去粗盐中的SOeq\o\al(2－,4)、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质，若加入的药品顺序为：Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸，过量的钡离子无法除去，错误，碳酸钠应该在氯化钡之后加入。【答案】A16．目前世界上60%的镁是从海水中提取的。已知海水提取镁的主要步骤如下：(1)关于加入试剂①作沉淀剂，有以下几种不同方法，请完成下列问题。方法是否正确简述理由方法1：直接往海水中加入沉淀剂不