1、课时 8 镁的提取及应用【基础梳理】1. 海水是一个巨大的化学资源宝库，下列有关海水综合利用的说法正确的是 （ ）A海水中含钾元素，只需经过物理变化就可得到钾单质B海水蒸发制盐的过程中只发生了化学变化C从海水中可得 NaCl，电解熔融 NaCl 可得 Cl2D利用潮汐发电是将化学能转化为电能2镁着火时，可用于灭火的物质是 ( )A干冰 B氮气 C水 D黄沙3下列各种冶炼方法中，可制得相应金属的为 ( )A加热氧化镁 B加热碳酸钙 C电解熔融氯化镁 D氯化钠与铝粉高温共热4下列各组离子既能与镁粉反应,又能大量共存,且其溶液为无色溶液的是 ( )A.Ca2+、Cl -、MnO 4-、Na + B.
2、K+、Cl -、SO 42-、H +C.OH-、Na +、Al 3+、I - D.H+、Cl -、Ba 2+、Ag +5一定量的盐酸分别与下列物质完全反应，所得溶液浓度最大的是 ( )AMg BMgO CMg(OH) 2 DMgCO 36取镁条的灰黑色“外衣”进行实验:实验 1:取样,加过量盐酸全部溶解为无色溶液,并产生能使澄清石灰水变浑浊的气体实验 2:取样,加热,试管壁有水珠生成,所得气体也能使澄清石灰水变浑浊则下列说法正确的是 ( )A.该样品可能是 Mg2(OH)2CO3 B.该样品一定是 MgCO3C.该样品可能是氧化镁的水化物(MgOH 2O) D.该样品中一定含有单质碳7下列关于
3、镁和钠及其合金的比较结论正确的是( )A.铝镁合金的硬度较大,钠钾合金的硬度较小B.因为钠的金属性比镁要强,所以钠的熔点比镁要高C.镁能置换硫酸铜中的铜,钠也能置换硫酸铜中的铜D.在空气中都能被点燃,生成的产物都是氧化物,无过氧化物8人体胃液中含有胃酸(0.2%0.4%的盐酸)，起杀菌、帮助消化等作用，但胃酸的量不能过多或过少，必须控制在一定范围内。当胃酸过多时就会出现“咯酸水” 、 “烧心” 、 “胃部隐隐作痛”等症状，严重时会降低食欲，引起消化不良等。当胃酸过多时，医生通常用“小苏打片” 、 “胃舒平” “胃得乐”给病人治疗(小苏打片的成分是碳酸氢钠，胃舒平中则含有氢氧化铝，胃得乐主要成分
4、为碳酸镁)。(1)写出用 “胃舒平” “胃得乐”治疗胃酸过多时反应的离子方程式：_， 。(2)氢氧化钠也能中和胃酸，可以服用少量氢氧化钠来治疗胃酸过多病吗？_ _。(3)写出 NaOH 溶液与“小苏打”溶液反应的离子方程式： _ _。9镁及其化合物在生产和生活中有广泛的应用,试回答下列问题:(1)常用作耐火材料的镁的化合物与盐酸反应的化学方程式为 。(2)在军事上金属镁可以用于制造信号弹和焰火,其反应原理用化学方程式可以表示为 。(3)Mg(OH)2是治疗胃酸过多药品的重要成分之一,其反应原理用离子方程式可以表示为 。【运用提升】10某碱式碳酸镁Mg(OH) 2xMgCO3固体 31 g 恰好
5、与 100 mL 8 molL1 的盐酸反应生成 MgCl2溶液，则 x 为: A1 B. 2 C. 3 D. 4 （ ）11镁条在空气中燃烧后，其生成物中可能含有的物质是 ( )AMgCO 3、MgO、Mg 3N2 BMg(OH) 2、MgO、MgCO 3CMgO、Mg 3N2、C DMg 3N2、C、MgCO 312某溶液中含有较大量的 Cl 、CO 32 、OH 三种离子，如果只取一次该溶液分别将三种离子检验出来，下列添加试剂的顺序，正确的是 ( )A先加 Mg(NO3)2溶液，再加 Ba(NO3)2溶液，最后加 AgNO3溶液B先加 Ba(NO3)2溶液，再加 AgNO3溶液，最后加
6、Mg(NO3)2溶液C先加 AgNO3溶液，再加 Ba(NO3)2溶液，最后加 Mg(NO3)2溶液D先加 Ba(NO3)2溶液，再加 Mg(NO3)2溶液，最后加 AgNO3溶液13 “钾泻盐”的化学式为 MgSO4KClxH2O,是一种制取钾肥的重要原料,它溶于水得到KCl 与 MgSO4的混合溶液。某化学活动小组设计了如右下实验方案,以下说法不正确的是 ( )A.该方案能够计算出“钾泻盐”中 KCl 的质量分数B.足量 Ba(NO3)2溶液是为了与 MgSO4充分反应C.“钾泻盐”化学式中 x=2D.上述实验数据的测定利用学校实验室里的托盘天平即可完成【选做题】14海水中有非常丰富的化学
7、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：Ca 2 、Mg 2 、SO 42 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)在海水提取食盐后的母液加入石灰乳起作用 。15某种镁矿石的主要成分是碳酸镁,还含有较多的脉石(SiO 2)和少量石灰石。图 1 所示是利用该镁矿石制备七水硫酸镁(MgSO 47H2O)的工艺流程, 已知 CaSO4和
8、 MgSO4的溶解度曲线如图 2 所示:图 1根据以上信息回答下列问题:(1)写出步骤中碳酸镁与硫酸发生反应的化学方程式 。(2)上述流程中多次用到了过滤操作,实验室过滤时需要用到的玻璃仪器是玻璃棒、烧杯和 。(3)沉淀 A 的成分是 SiO2和部分硫酸钙,过滤后得到的滤液中的溶质除了 MgSO4还有 。(4)步骤趁热过滤的作用是 。(5)步骤的操作名称是 。课时 8 镁的提取及应用1C 解析： A.海水中含有钾元素 ,只需经过物理变化就可以得到钾单质海水中没有钾单质，要通过化学变化才能得到钾单质；B.海水蒸发制粗盐的过程中只发生了化学变化蒸发是物理变化而不是化学变化；C. 从海水中可以得到
9、NaCI,电解熔融 NaCI 可制备金属钠对；D 利用潮沙发电是将化学能转化为电能是机械能转化为电能。2. D 解析：CO 2、N 2都支持镁的燃烧，水在高温下也可与镁反应产生 H2。3 C 解析： 钠、镁、钙都属于活泼金属，通常用电解的方法冶炼，钠的活泼性大于铝，所以不能用铝热反应制取钠。4B 解析： A 选项中 MnO4-呈紫红色,不符合要求；B 选项中,因为 Mg 比较活泼,所以 Mg可以和 H+发生置换反应生成 H2:Mg+2H+=Mg2+H2,符合要求；C 选项中,Al 3+和 OH-反应生成 Al(OH)3沉淀,不符合要求；D 选项中,Mg 可以和 H+反应生成 Mg2+和氢气,A
10、g +与 Cl-反应生成 AgCl 沉淀,不符合要求。5A 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 与酸反应不生成水，且释放氢气，溶液质量最小，反应所得的浓度最大。6 A 解析： 因为能使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳,该物质与盐酸反应能生成二氧化碳,说明该物质中含有碳酸根离子,再根据该物质加热,试管壁有水珠生成,所得气体也能使澄清石灰水变浑浊,说明分解能生成水和二氧化碳,所以该物质中含有氢元素,还含有碳酸根离子。因为 Mg2(OH)2CO3与盐酸反应能产生二氧化碳,加热分解生成氧化镁、水、二氧化碳,所以该
11、物质符合要求,故 A 正确；因为碳酸镁受热分解时不能生成水,故 B 错；由于氧化镁的水化物中不含有碳元素,与盐酸反应不可能生成二氧化碳,故 C 错；该样品中一定含有碳元素,不能说一定含有单质碳,故 D 错。7 A 解析： 钠钾合金常温下呈液态 ,故 A 项正确；熔点与金属性的强弱无关,故 B 项错；由于钠可以与水反应,故钠不能置换出 CuSO4溶液中的铜,C 项错；钠在空气中点燃会生成Na2O2,D 项错。【方法规律】钠和镁性质的比较：(1)钠和冷水剧烈反应,镁和冷水反应缓慢。(2)钠和镁着火时均不能用水或 CO2灭火,因为镁与 CO2反应,钠燃烧的产物 Na2O2和 CO2反应。镁和钠都能够
12、和水反应放出氢气,能够引起爆炸。(3)制备镁和钠时都能用电解其熔融的氯化物的方法。(4)二者在自然界中都以化合态形式存在。8. (1) Al3+ + 3OH- = Al(OH)3, MgCO32H =Mg2 CO 2H 2O(2) 不能，NaOH 虽然能中和胃酸，但它有强腐蚀性，故不能服用 NaOH 治疗胃酸过多病(3) OH HCO 3 =H2OCO 32解析: 该题考查用化学知识解释、解决生活、社会问题，很好地体现了新课程的 STS 理念，是今后的命题趋势。在给定的新情境下，按题目要求能够熟练地写出离子方程式。9. (1)MgO+2HCl=MgCl2+H2O (2)2Mg+O2 2MgO
13、(3)Mg(OH)2+2H+=Mg2+2H2O解析: (1)MgO 的熔点高达 2 800, 是优质的耐高温材料;(2)镁燃烧时会发出耀眼的白光,所以可以用于制造信号弹和焰火;(3)Mg(OH) 2是一种弱碱,可以用于中和过多的胃酸。【运用提升】10C 解析： n(Mg 2 ) n(Cl ) 0.8 mol0.4 mol，则12 12(1x)0.4 mol，解得 x3。31 g58 g mol 1 84x gmol 111 C 解析： 镁在空气中燃烧，能和氮气、氧气、二氧化碳反应，反应方程式为：2Mg+O 2 = 2MgO、3Mg+N2 = Mg3N2、2Mg+CO 2 = 2MgO+C，所以
14、其生成物中可能含有的物质是氧化镁、氮化镁和碳，故选 C12 D 解析：先滴加硝酸镁，那么碳酸镁和氢氧化镁都可能沉淀，不能依次，舍去；滴加硝酸银，会生成 AgCl，Ag 2CO3和 Ag2O 沉淀，更不可以；所以第一步是滴加硝酸钡，沉淀出 CO32-，过滤，再接下来是滴加硝酸镁，沉淀出 OH-，再过滤，最后就是滴加 AgNO3，沉淀出 Cl-13 C、 D 解析：加入足量的硝酸银溶液,能将氯离子全部转化为沉淀,由沉淀质量进而求得氯化钾的质量,然后计算出氯化钾的质量分数,A 说法正确；加入足量 Ba(NO3)2溶液是为了与 MgSO4充分反应,从而计算硫酸镁的质量,B 说法正确；根据提供的数据,可
15、计算出硫酸镁和氯化钾的质量,然后根据化学式可求出化学式中 x 的值；根据方程式:MgSO 4+Ba(NO3)2=BaSO4+Mg(NO 3)2,可知:n(MgSO 4)=n(BaSO4)= =0.100 mol,m(MgSO4)=120 gmol-10.100 mol=12.00 g。根据方程式:AgNO 3+KCl=AgCl+KNO 3,可知:n(KCl)=n(AgCl)= =0.100 mol,m(KCl)=74.5 gmol-10.100 mol=7.450 g。m(H 2O)=24.85 g-12.00 g-7.45 g=5.4 g,n(H2O)= =0. 300 mol,所以n(Mg
16、SO4)n(KCl)n(H 2O)=0.100 mol0.100 mol0.300 mol=113,化学式为MgSO4KCl3H2O,即 x=3,故 C 说法错误;因为托盘天平只能精确到 0.1 g,而题目中的数据精确到 0.01 g,故 D 说法错误。14(1)H OH =H2O, 2H CO 32 =H2OCO 2 (2)提取母液中 Mg2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 32 ，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
17、提取。15(1)MgCO 3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2 (2)漏斗 (3)CaSO 4(4)MgSO4的溶解度随温度的下降减小较快,趁热过滤可防止因降温导致 MgSO4结晶(5)过滤解析：(1)碳酸镁和硫酸反应生成硫酸镁、水和二氧化碳,化学方程式为MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2。(2)过滤用到的仪器或用品有铁架台(带铁圈)、烧杯、玻璃棒、漏斗以及滤纸,其中玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。(3)镁矿石的主要成分是碳酸镁,还含有较多的脉石(SiO 2)和少量石灰石。加入硫酸后,碳酸镁与硫酸反应生成硫酸镁、水和二氧化碳,碳酸钙和硫酸反应生成硫酸钙、水和二氧化碳,因此过滤后得到的滤液中的溶质除了硫酸镁外还含有硫酸钙。(4)趁热过滤时,硫酸钙的溶解度较小,而硫酸镁的溶解度较大,易于分离混合物,此时过滤得到的沉淀为 CaSO42H2O 或 CaSO4,如不趁热过滤,冷却后硫酸镁的溶解度减小,会生成硫酸镁晶体。(5)步骤是将固体 MgSO47H2O 与水分离,因此要用过滤操作。
