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一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)
1.从海水中提取金属镁,正确的方法是( )
A.海水Mg(OH)2Mg
B.海水MgCl2溶液―→MgCl2(熔融)Mg
C.海水Mg(OH)2MgOMg
D.海水Mg(OH)2MgCl2溶液―→MgCl2(熔融)Mg
解析:镁应由电解熔融的MgCl2得到,而不能由电解MgO得到,由于MgO的熔点比MgCl2高得多。往海水中加入的碱应是石灰乳而不是NaOH,由于石灰乳可由海边贝壳来制取,比NaOH要廉价得多。
答案:D
2.下列关于镁的叙述中,不正确的是( )
A.在空气中燃烧时发出刺眼的白光
B.由于镁能够在空气中和氧气反应,所以必需密封保存
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:B
3.镁粉是焰火、闪光粉中不行缺少的原料,工业制造镁粉是将镁蒸气在气体中冷却,下列①空气 ②CO2 ③Ar ④H2 ⑤N2可作为冷却气的是( )
A.①② B.②③
C.③④ D.④⑤
解析:镁是还原性很强的金属,在加热时能与很多气体物质反应,如空气、二氧化碳、氮气等,但不与氢气和稀有气体反应。
答案:C
4.某同学通过系列试验探讨 Mg 及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是
( )
A.将水加入浓硫酸中得稀硫酸,置镁片于其中探讨 Mg 的活泼性
B.将 NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中,观看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 沉淀转入蒸发皿中,加足量稀盐酸,加热蒸干得无水MgCl2固体
解析:浓硫酸稀释时,应将浓硫酸沿玻璃棒缓慢加入水中以防止液滴飞溅,A项错误;将NaOH溶液与MgSO4 溶液混合即可得到Mg(OH)2沉淀,B项正确;过滤时,应使用玻璃棒引流,C项错误;对MgCl2溶液直接加热,Mg2+易水解,不能得到MgCl2固体,D项错误。
答案:B
5.某学校课外爱好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.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,故确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MgCl2·6H2OMgCl2+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MgCl2Mg+Cl2↑,不是置换反应,D项错误。
答案:B
二、非选择题(本题包括3小题,共30分)
6.(10分)某争辩性学习小组为了探究镁粉与溴水反应的机理,做了如下四组试验:
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,只观看到产生少量气泡,但溴水的颜色渐渐褪去。
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,观看到红棕色很快褪去。
问题:
(1)试验②中观看到有少量气泡产生,可能是________,缘由是____________________。
(2)水的作用是____________。
(3)写出镁与溴反应的方程式____________________。
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+Br2MgBr2
7.(8分)工业上“从海水中提取镁”的流程图如图所示。
其步骤为:
①将海边大量存在的贝壳煅烧成石灰,并将石灰制成石灰乳;②将石灰乳加入到海水沉淀池中经过滤得到Mg(OH)2沉淀;③在Mg(OH)2沉淀中加入盐酸得到MgCl2溶液,再经蒸发结晶得到MgCl2·6H2O;④将MgCl2·6H2O在肯定条件下加热得到无水MgCl2;⑤电解熔融的MgCl2可得到Mg。
请回答以下问题:
(1)步骤③中的蒸发是利用风吹日晒来完成的,而在试验室中进行蒸发操作需要的主要仪器有________、玻璃棒、酒精灯、铁架台等。
(2)请写出步骤②、⑤中发生反应的化学方程式:
②________________________________________________________________________,
⑤________________________________________________________________________。
(3)上述提取镁的流程中,在降低成本、削减污染方面做了一些工作,请写出其中一点。
________________________________________________________________________
解析:(1)蒸发一般是在蒸发皿中进行的;
(2)从题中步骤来看②发生的反应是石灰乳[Ca(OH)2]与MgCl2发生复分解反应,⑤发生的是分解反应,生成了镁与氯气。
答案:(1)蒸发皿
(2)Ca(OH)2+MgCl2===Mg(OH)2↓+CaCl2
MgCl2Mg+Cl2↑ (3)①电解产生的Cl2用于制HCl;②利用贝壳分解生成的CaO制石灰乳,降低成本。(答一点即可,其他合理答案都给分)
8.(12分)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?某争辩性学习小组设计了如下装置进行探究。
(1)写出镁在二氧化碳中燃烧的化学反应方程式_____________________________
____________________。
(2)该装置中饱和碳酸氢钠溶液的作用是____________________,浓硫酸的作用是________________________________________________________________________。
(3)用酒精灯在试管D底部加热,钠在布满二氧化碳气体的试管里猛烈地燃烧,产生大量的白烟。试管底部有黑色物质生成。试管冷却后,试管壁上附着一层白色物质。往试管中加水,白色物质溶解于水,黑色物质不溶。过滤,得到澄清的滤液。往滤液中加澄清石灰水,溶液变浑浊。再滴入稀盐酸,溶液中有气泡消灭。则试管壁上附着的白色物质是______________。将滤纸上的黑色物质在坩埚中灼烧,黑色物质能燃烧。则该黑色物质是__________。试写出钠与二氧化碳反应的化学方程式:___________________________。
解析:石灰石和稀盐酸反应产生的CO2气体中含HCl气体和水蒸气,除去HCl应用饱和NaHCO3溶液,除去H2O用浓硫酸,Na与CO2反应生成的白色物质与石灰水反应变浑浊,加盐酸有气泡产生,白色物质应为Na2CO3,黑色物质能燃烧,应为碳。
答案:(1)2Mg+CO22MgO+C
(2)除去CO2中混有的HCl 干燥CO2气体
(3)Na2CO3 C(碳) 4Na+3CO22Na2CO3+C
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