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镁的提取及应用一、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，下列空气CO2ArH2N2可作为冷却气的是 ()A B C D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()ACa、Mg BAl、FeCFe、Cu DHg、Ag解析：金属需要依据其活泼性不同选择还原的办法。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：在一定条件下脱水干燥；加熟石灰；加盐酸；过滤；浓缩结晶。其先后顺序正确的是()A BC D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()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：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()AMgHNO3,Mg(NO3)2BMgCl2,MgCl2NaOH,Mg(OH)2稀HNO3,Mg(NO3)2CMgO2,MgO稀HNO3,Mg(NO3)2DMg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()AMg BMgOCMg(OH)2 DMgCO3解析：一定量盐酸与选项中物质生成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：C9Na、Mg、Al各0.1 mol分别投入100 mL 1.0 molL1的盐酸中，充分反应后生成H2()ANa最多 BMg最多CAl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：D二、非选择题11已知Mg在CO2中可以燃烧。现将a g Mg置于盛有b L(标准状况)CO2和O2混合气体密闭容器中燃烧。(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)2MgO22MgO、2MgCO22MgOC(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MgCl26H2O，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，MgCl26H2O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)MgCl26H2OMg(OH)ClHCl5H2O；MgCl26H2OMgO2HCl5H2O(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： 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)写出镁与溴反应的化学方程式：_。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)MgBr2MgBr214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、SO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应。除杂要注意顺序，并且不能带入新的杂质。粗盐经一系列提纯后，滤液中仍有OH、CO，需加盐酸除去。提取镁时加入Ca(OH)2使Mg2转化为Mg(OH)2便于提取。答案：(1)HOH=H2O,2HCO=H2OCO2(2)提取母液中Mg2(3)化合态。从海水中提取MgCl2不是氧化还原反应，因为反应过程中没有化合价的变化。电解MgCl2是氧化还原反应，因为镁元素、氯元素的化合价发生了变化。5
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