2018-2019學年高中化學 第3章 自然界中的元素 第4節(jié) 海水中的元素 第1課時 海水——元素寶庫 鎂與海水提鎂作業(yè)3 魯科版必修1.doc

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第1課時 海水——元素寶庫 鎂與海水提鎂 [基礎(chǔ)達標] 1．下列元素屬于海水中的常量元素的是(　　) ①H　②O?、跱a?、蹸l　⑤Li?、轎?、逜u(金) ⑧Ca　⑨K?、釨r　?F A．僅①②③④⑧⑨⑩?　　　　 B．僅③④⑧⑨⑩? C．①②③④⑥⑧⑨⑩? D．僅③④⑥⑧⑨⑩? 解析：選B。海水中H、O元素最多，但不屬于常量元素，常量元素指的是Cl、Na、Mg、S、K、Ca、Sr、Br、B、F、C這11種元素，而Li、I、U屬于海水中的微量元素。 2．從海水中提取鎂的工藝流程主體是(　　) A．海水Mg(OH)2Mg B．海水Mg(OH)2MgCl2Mg C．海水MgCl2Mg D．海水MgCl2Mg 解析：選B。海水蒸發(fā)得到多種鹽的混合物，包括氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂等；海水中加入堿可生成氫氧化鎂，熟石灰比氫氧化鈉廉價得多，所以應(yīng)選擇熟石灰；電解氫氧化鎂，須先加熱，而氫氧化鎂受熱易分解，生成氧化鎂，氧化鎂熔點很高，很難熔融；氯化鎂熔點較低，電解熔融氯化鎂節(jié)約成本。 3．下列說法不正確的是(　　) A．在已發(fā)現(xiàn)的110多種元素中，有80多種能在海水中找到 B．海水中元素含量的差異是很大的，每升海水中含量大于1 mg的元素稱為海水中的常量元素，低于1 mg的元素稱為海水中的微量元素 C．海水中所含有的元素大部分以鹽的形式存在 D．現(xiàn)在供人類食用的食鹽占世界食鹽總量的很大一部分，只有很小一部分用于化工生產(chǎn) 解析：選D。人類食用的食鹽只占世界食鹽總產(chǎn)量的很小一部分，絕大部分食鹽用于化工生產(chǎn)。所以只有D不正確。 4．點燃的鎂條伸入盛有下列氣體的集氣瓶中，能繼續(xù)燃燒的是(　　) ①O2?、贑l2?、鬯魵狻、蹸O2 A．只有① B．只有①② C．只有①③④ D．只有①②④ 解析：選D。2Mg＋O22MgO；Mg＋Cl2MgCl2；2Mg＋CO22MgO＋C；Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑，鎂與熱水會反應(yīng)，但不能在水蒸氣中燃燒。 5．海水中含氯化鎂，是鎂和氯氣的重要來源之一，從海水中提鎂，可按如下步驟進行： ①把貝殼制成石灰乳； ②在引入的海水中加入石灰乳反應(yīng)，沉降、過濾、洗滌沉淀物； ③將沉淀物與鹽酸反應(yīng)，結(jié)晶、過濾、干燥產(chǎn)物； ④將得到的產(chǎn)物熔融后電解。 下列關(guān)于提取鎂的說法錯誤的是(　　) A．此法的優(yōu)點之一是原料來源豐富 B．進行步驟①②的目的是從海水中提取氯化鎂 C．以上提取鎂的過程中涉及的基本反應(yīng)類型有3種 D．第④步電解時會產(chǎn)生氯氣 解析：選B。步驟①②的目的是為了得到氫氧化鎂。 6．下列海水中的元素中，對其用途的敘述不正確的是(　　) A．鋰是熱核反應(yīng)的重要原料之一 B．碘用于醫(yī)藥制碘酒，食鹽加碘可預(yù)防甲狀腺腫大 C．鎂用于制造飛機、汽車、火箭，有“國防金屬”的美譽 D．鈾是制造原子彈和氫彈的主要原料 解析：選D。制造氫彈的主要原料是重氫而不是鈾。 7．海水的綜合利用可以制備金屬鎂，其流程如下所示： (1)若在空氣中加熱MgCl26H2O，生成的是Mg(OH)Cl或MgO，寫出相應(yīng)反應(yīng)的化學方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2應(yīng)怎樣除去？寫出實驗步驟：________________________________________________________________________。 (3)實驗室里將粗鹽制成精鹽的過程中，在溶解、過濾、蒸發(fā)三個步驟的操作中都要用到玻璃棒，分別說明在這三種情況下使用玻璃棒的目的。 溶解時： ________________________________________________________________________。 過濾時： ________________________________________________________________________。 蒸發(fā)時： ________________________________________________________________________。 解析：此題考查了以海水為原料制備金屬鎂，其流程為海水→Mg(OH)2→MgCl26H2O→MgCl2→Mg。該題考查了多個知識點：Mg(OH)2的難溶、Mg2＋的水解、物質(zhì)的除雜和粗鹽的精制等。 答案：(1)MgCl26H2OMg(OH)Cl＋HCl↑＋5H2O，Mg(OH)ClMgO＋HCl↑(或MgCl26H2OMgO＋2HCl↑＋5H2O) (2)加入MgCl2溶液，充分攪拌，過濾，沉淀用水洗滌 (3)攪拌，加速溶解　使待濾液流入漏斗，防止外灑　攪拌，防止因局部過熱液滴或晶體飛濺 8．鎂在空氣里點燃可以燃燒，放出大量的熱并發(fā)出耀眼的白光，生成白色的氧化鎂，同時，鎂在這樣的高溫條件下，還可與空氣中的另一種主要成分反應(yīng)，生成少量的物質(zhì)A，氣體C能夠使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍。已知A有下列一系列變化： 　 (1)寫出A、C、D的化學式： A________、C________、D________。 (2)寫出下列反應(yīng)的化學方程式： ①________________________________________________________________________， ②________________________________________________________________________。 解析：鎂在空氣里燃燒時，主要和氧氣反應(yīng)生成MgO，還可以和氮氣反應(yīng)生成Mg3N2，所以A為Mg3N2。Mg3N2和鹽酸反應(yīng)得到的溶液B中一定含有Mg2＋和Cl－，所以沉淀D一定是Mg(OH)2，能夠使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體是氨氣，NH能夠和NaOH溶液反應(yīng)放出NH3，所以溶液B中還含有NH，即它為MgCl2和NH4Cl的混合溶液。 答案：(1)Mg3N2　NH3　Mg(OH)2 (2)①Mg3N2＋8HCl===3MgCl2＋2NH4Cl ②MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl， NH4Cl＋NaOHNaCl＋H2O＋NH3↑ [能力提升] 9．海水是一個巨大的化學資源寶庫，下列有關(guān)海水綜合利用的說法正確的是(　　) A．海水中含有鉀元素，只需經(jīng)過物理變化就可以得到鉀單質(zhì) B．海水蒸發(fā)制海鹽的過程中只發(fā)生了化學變化 C．從海水中可以得到NaCl，電解熔融NaCl可制備Cl2 D．利用潮汐發(fā)電是將化學能轉(zhuǎn)化為電能 解析：選C。海水中鉀元素以化合態(tài)形式存在，必須經(jīng)化學變化才能得到鉀單質(zhì)，A項錯誤；海水蒸發(fā)制海鹽的過程是物理變化，B項錯誤；2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑，C項正確；利用潮汐發(fā)電，沒有發(fā)生化學變化，而是機械能轉(zhuǎn)化為電能，D項錯誤。 10．1.0 g鎂在氧氣中燃燒后質(zhì)量增加0.64 g，但在空氣中燃燒時質(zhì)量增加不足0.64 g，其原因可能是(　　) A．空氣中鎂燃燒肯定不完全 B．空氣中鎂部分與CO2反應(yīng) C．空氣中鎂部分與N2反應(yīng) D．空氣中鎂部分與水蒸氣反應(yīng) 解析：選C。同樣多的Mg在氧氣中生成MgO，而在空氣中會生成少量的Mg3N2，設(shè)均為3 mol Mg，則3 mol MgO的質(zhì)量為120 g，而1 mol Mg3N2的質(zhì)量僅為100 g，故在空氣中燃燒時增加的質(zhì)量減少。 11．用于“點豆腐”的氯化鎂結(jié)晶水合物的化學式是MgCl2nH2O，取10.15 g此結(jié)晶水合物溶于水，加入足量的AgNO3溶液，得到氯化銀沉淀14.35 g。則n的值是(　　) A．2 B．4 C．6 D．8 解析：選C。由關(guān)系式：MgCl2nH2O～2AgCl，n(MgCl2nH2O)＝n(AgCl)＝＝0.05 mol，M(MgCl2nH2O)＝＝203 g/mol，所以24＋71＋18n＝203，n＝6。 12．為了除去粗鹽中的Ca2＋、Mg2＋、SO及泥沙，可將粗鹽溶于水，然后進行下列五項操作，正確的操作順序是(　　) ①過濾?、诩舆^量NaOH溶液　③加適量鹽酸?、芗舆m量Na2CO3溶液?、菁舆^量BaCl2溶液 A．①④②⑤③ B．④①②⑤③ C．②⑤④①③ D．⑤②④③① 解析：選C。除去Mg2＋用過量NaOH溶液，除去Ca2＋用過量Na2CO3溶液；除去SO用過量BaCl2溶液，過量的Ba2＋用Na2CO3除去，所以⑤應(yīng)在④之前加入，最后用適量的HCl除去OH－、CO。 13．由鋅、鐵、鋁、鎂四種金屬的兩種組成的混合物30 g，與足量稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣在標準狀況下的體積為11.2 L，則混合物中一定含有的金屬是(　　) A．鋅 B．鐵 C．鋁 D．鎂 解析：選A。標準狀況下產(chǎn)生氫氣11.2 L，即1 g。產(chǎn)生1 g氫氣需要鋅 g＝32.5 g，鐵 g＝28 g，鋁 g＝9 g，鎂 g＝12 g，而混合物有30 g，故一定有鋅。 14．實驗室內(nèi)利用空氣和如圖所示的藥品、儀器裝置制取少量氮化鎂(Mg3N2遇水劇烈反應(yīng))。 (1)如果氣體從左向右流，則上述儀器裝置正確順序是________→________→______→________→________。(填裝置的序號)。 (2)各個裝置中導管連接的正確順序是 G→______、________→________、________→______、________→________。 (3)實驗開始時，應(yīng)先在________(填字母)處接通自來水管，然后再依次點燃裝有________粉裝置的酒精燈和裝有________粉裝置的酒精燈。 (4)濃硫酸的作用是__________________，飽和氫氧化鈉溶液的作用是________________，發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為____________________。裝置⑤的作用是__________，發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為 ________________________________________________________________________。 (5)裝置①中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為 ________________________________________________________________________ ________________________。 (6)實驗裝置⑤出來的氣體是__________。 解析：空氣是氮氣的來源，首先要制得較純凈而且干燥的氮氣， 即要除去空氣中的O2(用加熱的銅粉)、CO2(用NaOH溶液)、H2O(用濃H2SO4)，一般先通過溶液除雜，再干燥，最后加熱固體粉末除雜。為防止制得的Mg3N2不純凈，在Mg與N2反應(yīng)前，應(yīng)先排盡裝置中的空氣，故酒精燈的點燃順序是先⑤后①。 答案：(1)④?、邸、凇、荨、佟?2)F　E　D　C　M　N　A　(3)H　銅　鎂 (4)除去空氣中的水蒸氣　除去空氣中少量的CO2　CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O　除去空氣中的O2 2Cu＋O22CuO　(5)3Mg＋N2Mg3N2 (6)氮氣 15．海水占地球總儲水量的97.2%。若把海水淡化和化工生產(chǎn)結(jié)合起來，既可以解決淡水資源缺乏的問題，又可以充分利用海洋資源。 (1)目前國際上實現(xiàn)“海水淡化”的主要方法之一是蒸餾法。蒸餾法是將海水變成蒸汽，蒸汽經(jīng)過冷卻而得高純度淡水，由此可判斷蒸餾是________(填“物理變化”或“化學變化”)。 (2)工業(yè)上利用電解飽和食鹽水可制得氫氣、氯氣、燒堿等重要化工產(chǎn)品，又稱為“氯堿工業(yè)”。利用電解飽和食鹽水產(chǎn)物又能制取消毒液，其化學方程式是________________________________。 (3)近年來有人提出了一種利用氯堿工業(yè)產(chǎn)品及氯化鈉循環(huán)治理含二氧化硫廢氣并回收二氧化硫的方法，該方法的流程如下： 試寫出④的化學反應(yīng)方程式 ________________________________________________________________________。 解析：蒸餾只是物質(zhì)的狀態(tài)發(fā)生變化，是物理變化；鹽酸和亞硫酸氫鈉的反應(yīng)屬于復分解反應(yīng)。 答案：(1)物理變化 (2)2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O (3)NaHSO3＋HCl===NaCl＋SO2↑＋H2O