高中化学-镁的提取及应用练习

知识点一：镁及其化合物性质

1．下列关于镁元素及其单质的说法中，不正确的是( ) A．镁在常温下能与氧气反应，生成氧化镁保护膜 B．镁在自然界中只有化合态，没有游离态

C．镁能在氯气、二氧化碳中燃烧，这说明不只是氧气才有助燃性 D．镁的化学性质很活泼，能与O2、Cl2、N2及酸、碱发生反应

解析：Mg的化学性质很活泼，能与O2、Cl2、N2及酸反应，但不能与碱反应，D项错。

答案：D

2．下列说法不正确的是( )

A．金属镁在空气中较易被氧化，生成的氧化膜对金属镁有保护作用 B．去除表面氧化膜的金属镁，能在空气中点燃，产生耀眼的白光 C．将镁粉加到水中加热煮沸冷却后，滴加酚酞，会变红色

D．氮气很稳定，即使高温加热，去除表面氧化膜的镁条也不能在氮气中燃烧

解析：镁条表面的氧化膜对镁有保护作用，A正确；镁条在空气中可点燃，B正确；镁粉在加热条件下可与水缓慢反应生成Mg(OH)2沉淀物，但Mg(OH)2不是绝对不溶，微量Mg(OH)2溶解在水中，使溶液呈碱性，C正确；镁条可以在高温下与氮气反应，D不正确。

答案：D

3．某同学通过系列实验探究Mg及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是( )

A．将镁条在空气中燃烧得到的产物只有MgO

B．将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，观察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．镁条与Cl2的反应中，Mg得电子，被氧化

解析：Mg在空气中燃烧得Mg3N2、MgO、C的混合物，A项错；悬浊液过滤，应用玻璃棒引流，故C项错；Mg与Cl2的反应中Mg失电子被氧化，D项错，故选B。

1

答案：B

4．将燃着的镁条伸入盛有二氧化碳的集气瓶中，镁条继续燃烧，反应的化点燃

学方程式为CO2＋2Mg=====C＋2MgO，该反应属于( )

①化合反应 ②分解反应 ③置换反应 ④复分解反应 ⑤氧化还原反应 ⑥离子反应 ⑦非氧化还原反应 A．①③⑦ C．③⑤

B．②③⑥ D．④⑥

解析：该反应为单质与化合物反应生成新的单质和化合物，属置换反应，氧化还原反应，没有离子参与，不是离子反应，故C项正确。

答案：C

5．某碱式碳酸镁[Mg(OH)2·xMgCO3]固体31 g恰好与100 mL 8 mol·L－1的盐酸反应生成MgCl2溶液，则x的值为( )

A．3 C．2

B．4 D．1

解析：100 mL 8 mol/L的HCl中HCl的物质的量为0.8 mol，生成MgCl2溶液，由氯原子守恒可得MgCl2的物质的量为0.4 mol，再由镁原子守恒可得31 g

×(1＋x)＝0.4 mol，解得x＝3。答案选A。

58＋84x

答案：A

6．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____________________________。

(4)金属镁能在氮气中燃烧，燃烧产物为氮化镁，化学式为Mg3N2，其中N的化合价为________，Mg3N2与水反应生成Mg(OH)2和NH3，请分别写出Mg3N2与水和足量的盐酸反应的化学方程式___________________，______________。

解析：(1)MgO具有高熔点，可以作耐火材料。

(2)利用镁燃烧发出耀眼的白光可以用镁制造信号弹和焰火。

2

(3)胃酸的主要成分是盐酸，与Mg(OH)2反应的离子方程式为Mg(OH)2＋2H＋

===Mg2＋＋2H2O。

(4)利用化合价代数和为0，知N的化合价为－3价；由已知信息写出Mg3N2

与水反应的方程式为：Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑；Mg3N2与盐酸反应可以分两步考虑，Mg3N2先与水反应，生成的Mg(OH)2、NH3再与HCl反应，将三个方程式相加可得Mg3N2与盐酸反应的方程式。

答案：(1)MgO 点燃

(2)2Mg＋O2=====2MgO

(3)Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O

(4)－3 Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑ Mg3N2＋8HCl===3MgCl2＋2NH4Cl 知识点二：镁的提取

7．从海水中提取镁，正确的方法是( ) NaOH通电

A．海水――→Mg(OH)2――→Mg

HCl通电B．海水――→MgCl2溶液―→MgCl2晶体――→Mg 石灰乳灼烧通电C．海水――→Mg(OH)2――→MgO――→Mg

石灰乳HCl通电D．海水――→Mg(OH)2――→MgCl2溶液―→MgCl2(熔融)――→Mg 解析：海水中得到镁单质的最后一步为：电解熔融MgCl2。 答案：D

8．某工厂用提取粗盐后的盐卤(主要成分为MgCl2)制备金属镁，其工艺流程如下，下列说法中错误的是( )

足量的石灰浆适量盐酸盐卤――→MgOH2――→MgCl2溶液,操作②MgCl2·6H2O操作①HCl气流电解――→MgCl2操作④――→Mg 操作③

A．操作①～③是为了获得无水氯化镁 B．操作④发生了氧化还原反应 C．操作②是蒸发浓缩冷却结晶

D．若在实验室进行操作①只需要漏斗和烧杯两种玻璃仪器

3

解析：根据流程图可知操作①～③是为了获得无水氯化镁，A正确；电解一定发生了氧化还原反应，B正确；MgCl2溶液得到MgCl2晶体需要蒸发浓缩冷却结晶，C正确；过滤操作中还使用玻璃棒，D错误，答案选D。

答案：D

9．工业提取镁的流程如下：

(1)反应①的条件是________；物质A的化学式是______________________。 (2)操作a的名称是________；举出氧化镁的一个用途：__________________。

(3)反应②⑥的化学方程式是②_________________；⑥________________；反应③的离子方程式是_______________________。

(4)获得HCl的反应为2CH4＋O2＋4Cl2===2CO＋8HCl(不考虑其他反应)。事实上，生产中HCl可以循环使用。试从理论上分析是否需要补充HCl，并简要说明理由。

解析：从海水中提取镁的工业流程为：贝壳主要成分碳酸钙在高温条件下分解生成CaO; CaO溶于水制得石灰乳Ca(OH)2；把石灰乳加到卤水中生成Mg(OH)2，过滤出Mg(OH)2再与HCl反应生成MgCl2；电解熔融MgCl2得到Mg。

答案：(1)高温 CaO (2)过滤 作耐火材料

通电

2＋－

(3)CaO＋H2O===Ca(OH)2 MgCl2(熔融)===== Mg＋Cl2↑ Mg＋2OH===Mg(OH)2↓

(4)不需要补充HCl，因为Cl2～2HCl～Mg(OH)2～MgCl2～Cl2，根据氯原子守

4

恒可以看出理论上不需要补充HCl。

1．足量的镁条分别在体积相同的①O2、②N2、③CO2充分燃烧，所得固体的质量由大到小的正确顺序是( )

A．①②③ C．②③①

B．③②① D．③①②

解析：在相同条件下，体积相同的三种气体，其物质的量也相同，设均为1 mol，则①1 mol O2Mg,2 mol MgO，固体质量为2 mol×40 g·mol－1＝80 g，②1 mol N2Mg,1 mol Mg3N2，固体质量为1 mol×100 g·mol＝100 g，③1 mol CO2Mg,2 mol MgO＋1 mol C，固体质量为2 mol×40 g·mol－1＋1 mol×12 g·mol－1＝92 g，故所得固体的质量由大到小的正确顺序是②③①。

答案：C

2．一定量的Mg和MgO的混合物投入100 mL 2 mol/L的稀盐酸中完全溶解后，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 B．50 mL C．25 mL

D．由于Mg、MgO的质量未知无法判断

解析：Mg、MgOHCl,MgCl2(HCl可能有剩余)NaOH,Mg(OH)2↓＋NaCl，可根据钠氯元素守恒有NaOH～NaCl～HCl，即n(NaOH)＝n(HCl)＝0.1 L×2 mol/L，则NaOH溶液的体积最小为

答案：B

3．我国有丰富的海水资源，开发和利用海水资源是当前科学研究的一项重要任务，下图是某化工厂对海水资源综合利用的示意图：

0.1 L×2 mol/L

＝0.05 L＝50 mL。

4 mol/L

－1

5

请根据以上信息回答下列问题： Ⅰ.(1)写出B的名称：B________。

(2)写出反应②的化学方程式，并标出其电子转移的方向和数目：________。 (3)写出反应③的离子方程式：________________。

－Ⅱ.粗盐中含有Ca2＋、Mg2＋、SO24等杂质，精制时所用的试剂为：①盐酸 ②

氯化钡溶液 ③氢氧化钠溶液 ④碳酸钠溶液，以上试剂添加的顺序可以为________。

A．②③④① C．④③②①

B．③④②① D．③②④①

Ⅲ.提取粗盐后剩余的海水(母液)中，可用来提取Mg和Br2。

(1)若用来提取Mg，根据上述提取Mg的流程，没有涉及到的反应类型是________。

A．分解反应 C．置换反应

B．化合反应 D．复分解反应

(2)若用来提取Br2，反应⑥所用的气态氧化剂的寻找货源的设想，其中合理的是________。

A．从外地购买 B．在当地新建生产厂 C．从本厂生产烧碱处循环 D．从本厂生产镁单质处循环

流程⑦将溴单质从混合物中分离出来是基于溴单质具有________性。 (3)母液用来提取Mg和Br2先后顺序，甲乙两位工程师有不同观点： 甲：母液先提取Mg，后提取Br2 乙：母液先提取Br2，后提取Mg

请你判断哪个更合适及其理由是________________。

6

解析：贝壳(CaCO3)煅烧生成A(CaO)，CaO溶于水得Ca(OH)2，Ca(OH)2加入到母液得Mg(OH)2沉淀，再加入N(盐酸)得MgCl2溶液，电解熔融MgCl2得Mg和

Cl2；因为N为HCl，所以C为Cl2，F为H2，D为Mg，那么精盐电解得H2、Cl2和E(NaOH)，Cl2和NaOH反应生成NaCl、NaClO和H2O。粗盐精制过程中，BaCl2

－2＋用来除SO2，Na2CO3用来除Ca2＋，沉淀剂要求过量，所以过量4，NaOH用来除Mg

的Ba2＋应用Na2CO3除去，④应在②之后加，过量的Na2CO3、NaOH用盐酸来除，所以①在最后，A、D两项正确。从海水中提取Br2，是用Cl2作氧化剂，将Br－氧化成Br2，Cl2可从生产烧碱和生产镁的工厂获得，C、D两项正确。

答案：Ⅰ.(1)石灰乳

(2)

(3)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O Ⅱ.AD

Ⅲ.(1)C (2)CD 挥发 (3)乙，若先提取镁，海水中会残留大量Ca(OH)2，再用Cl2提取溴时会消耗大量Cl2

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