专题2 从海水中获得的化学物质 2.2.4 镁的提取及应用对点训练知识点1镁的提取及应用1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：下列说法正确的是()A既是复分解反应，又是氧化还原反应B既是复分解反应，又是非氧化还原反应C既是分解反应，又是氧化还原反应D既是置换反应，又是氧化还原反应【解析】中发生反应的离子方程式为Mg22OH=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；中的反应方程式为Mg(OH)22HCl=MgCl2H2O，B项正确；中涉及的反应为MgCl26H2OMgCl26H2O，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；中涉及的反应为MgCl2MgCl2，不是置换反应，D项错误。【答案】B2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()AMg22OH=Mg(OH)2BMg(OH)22HCl=MgCl22H2OCMg(OH)2MgOH2ODMgCl2MgCl2【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】C3目前世界上60%的镁是从海水中提取的。学生就这个课题展开了讨论。已知海水提镁的主要步骤如下：学生就这个课题提出了以下问题：(一)在海水提镁的过程中如何实现对镁离子的富集？有三个学生提出自己的观点。学生1的观点：直接往海水中加入沉淀剂。学生2的观点：高温加热蒸发海水后，再加入沉淀剂。学生3的观点：向晒盐后的苦卤水中加入沉淀剂。请你评价三个学生提出的观点是否正确(填“是”或“否”)，并简述理由。是否正确简述理由学生1学生2学生3(二)在海水提镁的过程中如何实现对镁离子的分离？(1)为了使镁离子沉淀下来，加入的足量试剂是_(填化学式)。(2)加入的足量试剂是_(填化学式)。(3)写出MgCl2Mg的化学反应方程式_。【解析】(一)海水中镁的总量虽然多，但是镁离子浓度却很小，若直接往海水中加入沉淀剂，则所需要的沉淀剂用量大，不经济。高温加热蒸发海水，固然可以提高镁离子浓度，降低使用沉淀剂的成本，却消耗了大量能源，大大增加了能耗的成本。海水晒盐时，利用了太阳能，在得到食盐的同时，增大了镁离子浓度，使剩余苦卤水得到了合理利用，降低了成本。(二)为了使镁离子沉淀下来，应该加入碱，若加入石灰乳，则还会得到CaSO4沉淀，所以在该题中应该选择加入NaOH溶液。将氢氧化镁沉淀变成MgCl2溶液，可以加入盐酸。用电解熔融的MgCl2制取金属镁。【答案】(一)是否正确简述理由学生1否海水中镁离子浓度小，沉淀剂的用量大，不利于镁离子的富集学生2否能源消耗大，海水的综合利用低，成本高学生3是镁离子富集浓度高，成本低(二)(1)NaOH(2)HCl(3)MgCl2(熔融)MgCl2知识点2镁的结构、性质和用途4下列关于镁元素在自然界存在的叙述正确的是()A主要以游离态存在于地壳中B主要以合金的形式存在于地壳中C主要以氯化镁形式存在于地壳中D主要以化合态的形式存在于地壳和海水中【答案】D5下列关于镁和二氧化碳的反应描述不正确的是()AMgO是还原产物B1 mol CO2参加反应，共转移电子4 molC镁是还原剂D此实验现象是镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光，产生白色粉末和黑色固体【解析】A错，MgO是氧化产物，B、C、D均正确。【答案】A6下列关于镁及其化合物的叙述不正确的是()A把镁粉投入盐酸和烧碱溶液中，都会有氢气放出B煅烧菱镁矿(主要成分MgCO3)可制取氧化镁C镁的主要用途用于制造合金和制照明弹D食盐中若含有氯化镁就易潮解【解析】镁作为一种活泼金属，可与盐酸反应，但是不能和碱反应。【答案】A7下列反应体现了CO2的氧化性的是()A2MgCO22MgOCB2NaOHCO2=Na2CO3H2OC2Na2O22CO2=2Na2CO3O2DCO2Ca(ClO)2H2O=CaCO32HClO【解析】A中，CO2中碳元素由4价变为0价，表现氧化性；B中，反应为复分解反应；C中，碳元素的价态不变，CO2没有参与氧化还原反应。D中，反应为非氧化还原反应。【答案】A8完成下列反应的化学方程式：(1)将燃着的镁条伸入盛有氯气的集气瓶中：_。(2)镁在氮气中燃烧：_；(3)点燃的镁条伸入盛有二氧化碳的集气瓶中：_。【答案】(1)MgCl2MgCl2(2)3MgN2Mg3N2(3)2MgCO22MgOC9海水中镁的含量为1.10 gL1，从海水中提取镁可按如下步骤进行：将海边大量存在的贝壳(主要成分是CaCO3)制成石灰乳将石灰乳加入到海水沉淀池中，经过沉降得到沉淀物将沉淀物与盐酸反应蒸发结晶、脱水将获得的产物电解。(1)上述全部过程中，属于在溶液中进行的离子反应为(填序号)_。属于氧化还原反应的是_，其反应的化学方程式为_。(2)假如海水中Mg元素全部存在于MgSO4中，那么海水中MgSO4的含量为_gL1。【解析】(2)设海水中MgSO4的含量为x gL1，由MgMgSO4可得：24:1201.10 gL1:x，x5.50 gL1。【答案】(1)MgCl2MgCl2(2)5.50巩固提升1(双选)下列有关镁的说法正确的是()A镁被誉为国防金属，其原因是质轻，镁合金强度高、机械性能好B金属镁在CO2中燃烧，表现了镁的强氧化性C镁是制造焰火、闪光粉的材料D镁易与冷水反应，生成氢气【解析】金属镁在CO2中燃烧，表现了镁的强还原性；镁与冷水不反应，镁可与热水反应生成氢气。【答案】AC2镁在生产生活中应用广泛，下列用途与镁的还原性无关的是()A制作闪光粉B镁合金用来制造火箭的部件C用镁从熔融的四氯化钛中提取钛D制作北京奥运会的焰火【解析】镁燃烧发出耀眼的白光，可制作闪光粉、焰火，镁在燃烧时作还原剂；2MgTiCl4(熔融)Ti2MgCl2，镁作还原剂。【答案】B3下列有关镁及其化合物的离子方程式书写正确的是()AMgCO3与盐酸反应：CO2H=CO2H2OBMg(OH)2与H2SO4反应：Mg22OH2HSO=MgSO42H2OC镁与醋酸反应：Mg2H=Mg2H2D工业上以海水为原料制备Mg(OH)2：Ca(OH)2Mg2=Mg(OH)2Ca2【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】D4已知部分被氧化的镁条1.6 g和足量的盐酸反应，在标准状况下生成了H2 1.12 L，在跟盐酸反应前被氧化的镁是()A1.2 g B0.64 gC0.4 g D0.24 g【解析】依据H2可计算出未被氧化的Mg为1.2 g，故含有MgO为0.4 g。则反应前已经被氧化的Mg为0.24 g。【答案】D5除去NaCl溶液中的Mg2，可加入()A石灰乳 BKOH溶液CNaOH溶液 DNa2SO4溶液【解析】石灰乳、KOH、Na2SO4引入杂质Ca2、K、SO等。【答案】C6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：将镁粉投入到冷水中，未见任何现象。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。将镁粉放入液溴中，未见任何变化。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)写出镁与溴反应的方程式_。【解析】说明镁不与冷水反应，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；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，Mg2HBr=MgBr2H2(2)催化剂(3)MgBr2MgBr27现有三种常见治疗胃病药品的标签：这三种药品中所含的物质均能中和胃里过量的盐酸。(1)某患者服用药片2片后发生打嗝现象，请计算该患者服用该药片2片产生气体体积约_mL。(体积按标准状况计)(2)若按每片药片中和胃酸的量来衡量药效，则每服用药片1片，相当于服用药片_片。(精确到小数点后面一位)【解析】(1)CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2 1 1 mol 0.005 molV(CO2)0.005 mol22.4 L/mol0.112 L112 mL。(2)MgO2HCl=MgCl2H2O 1 2 mol 0.0125 molMg(OH)22HCl=MgCl22H2O 1 mol 2 mol mol 0.0086 mol所以相当于服用药片：1.5。【答案】(1)112(2)1.58海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下所示：(1)海水提镁要用到海滩上的贝壳。贝壳的作用是_，贝壳所经历变化的化学方程式为_。(2)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去？写出实验步骤：_。【解析】Mg(OH)2比Ca(OH)2更难溶，在沉淀中加入MgCl2溶液，Ca(OH)2会转化成为Mg(OH)2。【答案】(1)转化为Ca(OH)2，提供反应所需的碱CaCO3CaOCO2，CaOH2O=Ca(OH)2(2)加入MgCl2溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用水洗涤9镁在二氧化碳中能燃烧，钠比镁更活泼，那么钠能在二氧化碳中燃烧吗？某研究性学习小组设计了如下装置进行探究。(1)写出镁在二氧