高一化学镁的提取及应用
没有损耗,那么,
最后得到的硫酸镁固体的质量是否相同?_____;原因 是_____。
【解析】方案一:往废水中逐渐加入镁粉时,镁粉和 硫酸反应生成氢气,当镁粉过量时,硫酸反应完全, 镁粉不再溶解,也无气泡产生;方案二:①向废水中
逐滴加入氢氧化钠溶液时,NaOH先和硫酸反应,再和
【解析】本题考查了镁及其化合物的用途、性质、化 学方程式及离子方程式的书写等知识。(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。
答案:(1)MgO
(2)2Mg+O2 ==== 2MgO
4.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的化学式是_____。
(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______。
(2)和盐酸反应Mg3N2+8HCl====3MgCl2+2NH4Cl
镁在空气里燃烧时,主要和氧气反应生成MgO,还可以 和氮气反应生成Mg3N2 ,所以A为Mg3N2 。Mg3N2 和盐酸反 应得到的溶液B中一定含有Mg2+ 和Cl- ,所以沉淀D一定 是Mg(OH)2,能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
物MgO,所以Li在氧气中燃烧生成Li2O,C选项错误;
Mg与稀硫酸反应生成MgSO4和氢气,Li与稀硫酸反应生 成Li2SO4和氢气,D选项正确。
5.(2010·嘉兴高一检测)为了除去MgCl2酸性溶液中的 Fe3+ ,可在加热搅拌的条件下加入一种试剂,过滤后再 加入适量盐酸。这种试剂不能是( )
【解析】镁条表面的灰黑色物质在加热时有水蒸气和 二氧化碳生成,类比碱式碳酸铜的受热分解,所以该 物质可能为碱式碳酸镁,其分解的化学方程式为:
能够在CO2中燃烧,所以不能将镁蒸气在CO2氛围中冷
却,D选项错误。
知识点二:镁的性质及应用 3.下列有关镁及其化合物的离子方程式书写正确的是 ( A.MgCO3与盐酸反应:CO32-+2H+====CO2↑+2H2O )
B.Mg(OH)2与H2SO4反应:
Mg2++2OH-+2H++SO42-====MgSO4↓+2H2O C.镁与醋酸反应:Mg+2H+====Mg2++H2↑ D.工业上以海水为原料制取Mg(OH)2:Ca(OH)2+ Mg2+====Mg(OH)2↓+Ca2+
中钝化,而镁则不能。
4.(2010·扬州高一检测)已知锂和镁的单质及其化 合物在很多性质上具有相似性,由此可以推断下列关 于锂及其化合物的叙述中,正确的是( )
A.LiOH加热时,不会分解
B.Li2CO3加热时,不会分解 C.Li在氧气中燃烧生成Li2O2 D.Li与稀硫酸反应生成Li2SO4
【解析】选D。类比镁及其化合物的性质:Mg(OH)2 和MgCO3受热都容易分解,LiOH与Li2CO3受热也容易分 解,A和B选项错误。Mg在氧气中燃烧生成普通的氧化
C.镁制容器可用来装浓HNO3
D.镁在空气中燃烧产物并不全是MgO
【解析】选D。镁是很活泼的金属,具有强还原性,燃 着的镁条能够夺取CO2中的氧而继续燃烧。镁条也能与 水反应放出H2,温度低时反应较慢,加热时反应可以 加快。镁条在空气中燃烧不仅与氧气化合生成MgO,还 能与少量氮气化合生成Mg3N2。常温时,铝铁在浓HNO3
【解析】选B。Mg元素全部沉淀后,溶液中只有NaCl, 其中Na+全部来自于NaOH溶液,Cl-全部来自于稀HCl, 且有n(NaOH)=n(HCl)=0.100 L×2 mol/L=
0.2 mol=c(NaOH)·V(NaOH),所以V(NaOH)=
=0.05 L=50 mL。
2.(15分)镁是银白色、有金属光泽的活泼金属,但 镁带表面呈现灰黑色。用砂纸磨下镁条表面固体粉末, 在空气中加强热,有水蒸气生成;另取粉末,加入稀
MgO或MgCl2时,可能会带入C或金属还原剂等杂质,会
降低镁的纯度,所以最好用电解熔融的MgCl2制取金属 镁。
答案:
知识点一:镁的提取 1.(2010·三明高一检测)我国现在十分重视海水资
源的综合利用。被称为“国防金属”的镁,60%来自于
海洋,从海水中提取镁的正确方法是( )
【解析】选D。从海水中提取金属镁,应该先加碱将镁 离子富集,但是使用NaOH溶液成本高,而且Mg(OH)2 加热时会分解,所以A和B选项都错误。MgO的熔点远高
(1)写出A、C、D的化学式:
A____、C_____、D_____。
(2)写出下列变化的化学方程式: ①_________________________, ②_________________________。
【解析】Mg3N2和水或酸的反应:本质上是阴阳离子相 互结合生成电中性的物质。 (1)和水反应:Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2↓+2NH3↑
点燃
(3)Mg(OH)2+2H+====Mg2++2H2O
5.(2010·玉溪高一检测)镁在空气里点燃可以燃烧, 放出大量的热并发出耀眼的白光,生成白色的氧化镁, 同时,镁在这样的高温条件下,还可与空气中的另一
种主要成分反应,生成少量的物质A,气体C能够使湿
润的红色石蕊试纸变蓝。已知A有下列一系列变化:
A.NH3·H2O
B.Mg(OH)2
C.MgO
D.MgCO3
【解析】选A。加入氨水能够和MgCl2反应生成Mg(OH)2 沉淀,并且引入新的杂质NH4Cl。
6.某工厂的废水中只含硫酸镁和少量硫酸,某课外活
动小组以此作为课题,探讨如何从中回收纯净的硫酸 镁固体。他们设计了两种不同的方案,请你参加讨论: (1)方案一:选用镁粉作试剂。 ①往废水中逐渐加入镁粉,当观察到______时,说明
酸,产生气体导入澄清石灰水中,产生浑浊。如果将
灰黑色的镁条在纯氧中点燃,燃烧产物中有黑色物质 生成。
(1)预测:镁条表面的灰黑色物质的组成是_____; 黑色燃烧产物是_____。(填名称) (2)设计实验确定灰黑色物质的具体组成_____。
(3)试用必要的文字及化学方程式说明产生黑色燃烧
产物的原因:_____。
是氨气,NH4+能够和NaOH溶液反应放出NH3,所以溶液B
中还含有NH4+,即它为MgCl2和NH4Cl的混合物。
答案:(1)Mg3N2
NH3
Mg(OH)2
(2)①Mg3N2+8HCl====3MgCl2+2NH4Cl ②MgCl2+2NaOH====Mg(OH)2↓+2NaCl,
△ NH4Cl+NaOH ==== NaCl+H2O+NH3↑
硫酸镁反应生成Mg(OH)2沉淀,当不再产生沉淀时, 说明滴入的氢氧化钠溶液足量。方案一和方案二相比 较,方案一中加入的镁粉和硫酸反应生成硫酸镁,增 加了硫酸镁的质量,所以方案一得到的硫酸镁的质量 大。
答案:(1)①镁粉有剩余(或溶液中不再有气泡产生) ②过滤 (2)①不再产生沉淀(或沉淀不再增加)
【解析】选D。MgCO3和Mg(OH)2都是难溶性物质,醋 酸为弱电解质,在写离子方程式时不能拆成离子形式, MgSO4是可溶性盐,在写离子方程式时要拆成Mg2+和
SO42-的形式,A、B、C选项中的方程式都错误;工业上
以海水为原料制取Mg(OH)2时,要在海水中加入石灰 乳,而不是石灰水,所以Ca(OH)2不能拆成离子的形 式。
2.由海水制备无水氯化镁,主要有以下步骤:①在一 定条件下脱水干燥;②加熟石灰;③加盐酸;④过滤; ⑤浓缩结晶。其先后顺序正确的是( )
A.②④⑤③①
C.③④②⑤①
B.③②④①⑤
D.②④③⑤①
【解析】
3.下列有关镁的叙述正确的是( A.镁不能与水反应放出H2
)
B.镁条燃烧引起的火灾可用CO2进行扑灭
一、选择题(本题包括5个小题,每小题4分,共20分) 1.镁粉可用来制取焰火,工业上制取镁粉的方法是将
镁的蒸气进行冷却,其中最适宜的方法是(
A.在氮气的容器内冷却 B.在水中冷却 C.在氢气的环境里冷却 D.在二氧化碳气体里冷却
)
【解析】选C。镁性质活泼且镁蒸气温度较高易与氮气、 二氧化碳、冷水发生反应,故选C。
电解
MgCl2·6H2O(化合反应); MgCl2+6H2O↑(分解反应);
⑤MgCl2(熔融) ==== Mg+Cl2↑(分解反应),所以没 有涉及置换反应,A选项正确。加入的碱是指Ca(OH)2,
而不是纯碱,B选项错误。制金属镁时,电解的是熔融 的MgCl2,而不是MgCl2溶液,所以C选项错误。因为镁
(二)(1)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。(2)将氢氧化镁沉淀变成 MgCl2溶液,可以加入盐酸。(3)氢氧化镁灼烧分解 需要吸收热量,电解熔融的MgO需要2 800 ℃的高温, 这些因素都需要消耗大量的能量,用C或活泼金属还原
②向漏斗的沉淀中注入蒸馏水,使水浸没沉淀物,等
水流完后,重复操作数次 (3)不同 方案一中加入镁粉,增加了硫酸镁的质量
1.(5分)(2010·黄山高一检测)一定量的Mg和MgO
的混合物投入100 mL 2 mol/L的稀HCl中完全溶解后,
再向反应后的溶液中加入4 mol/L的NaOH溶液,要使Mg 元素全部沉淀出来,所加入的NaOH溶液的体积最小是 ( A.100 mL C.25 mL B.50 mL D.由于Mg、MgO的质量未知无法判断 )