高中化学 第2单元课题2 第二课时 海水中提取溴、镁和重水课时作业同步导学 新人教版选修2_高中化学海水提镁习题
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第2单元 课题2 第2课时
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一、选择题
1．下列说法不正确的是()A．海水淡化的主要方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法、反渗透法 B．海水中溶解的主要无机盐有Na、Mg、K、Ca、SO4、Cl、Br等
C．海水综合利用，可将海水淡化与制食盐及氯碱工业、镁工业、钾工业、溴工业等形成联合工业体
D．海水淡化因能耗大，成本高，不能形成规模化生产
【解析】 A项中涉及海水淡化的几种主要方法，正确。B项中海水含有Na、Mg、K、Ca、SO4、Cl、Br等，因此可以从海水中得到NaCl、MgCl2、KCl、MgSO4、CaSO4、MgBr2等物质。C项中海水淡化的同时，得到了含盐较多的卤水，为氯碱工业、镁工业、钾工业、溴工业等提供了较好的原料，可以降低成本，C项正确。D项中最初海水淡化能耗大，成本高，但随着技术的进步，使用规模的扩大，成本已大大降低，故错误。
【答案】 D 2．从海水中提取金属镁的生产步骤有：①浓缩结晶 ②加熟石灰 ③加盐酸 ④过滤 ⑤熔融电解，正确的生产顺序是()A．①②③④⑤ C．②④③①⑤
2＋2＋2－－－
＋
2＋
＋
＋
2＋
＋
2＋
2－
－
－
B．⑤④③①② D．③④②①⑤
2＋
－【解析】 海水中含有Mg，加入Ca(OH)2可生成Mg(OH)2沉淀：Mg＋2OH===Mg(OH)2↓，过滤可得到Mg(OH)2固体。如何由Mg(OH)2制取金属镁？根据金属的冶炼方法知应电解含Mg
2＋
△的熔融化合物。若直接加热Mg(OH)2，则Mg(OH)2发生分解生成MgO：Mg(OH)2=====MgO＋H2O，MgO熔点高，很难熔融；工业上不采用电解熔融MgO的方法，而是将Mg(OH)2转化为MgCl2，MgCl2电解熔点低，电解熔融MgCl2可得金属镁：MgCl2(熔融)=====Mg＋Cl2↑。
【答案】 C 3．海水是镁的主要来源之一。从海水中提取镁可按如下步骤进行：①把贝壳制成石灰乳；②在引入的海水中加入石灰乳，沉降、洗涤、过滤沉淀物；③将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤、干燥产物；④电解得到产物。下列关于提取镁的说法中，不正确的是()A．此法的优点之一是原料取自大海 B．进行①②③步骤的目的是富集MgCl2
用心 爱心 专心C．可用电解熔融氧化镁的方法制取镁 D．电解法冶炼金属要消耗大量的电能
高温【解析】 有关反应方程式：CaCO3=====CaO＋CO2↑，CaO＋H2O===Ca(OH)2，MgCl2＋电解Ca(OH)2===CaCl2＋Mg(OH)2↓，Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O，MgCl2=====Mg＋Cl2↑。
熔融【答案】 C 4．向NaBr、NaI、Na2SO3混合液中通入一定量氯气后，将溶液蒸干并灼烧，得到固体剩余物的组成可能是()A．NaCl Na2SO4 C．NaCl Na2SO4 I2
B．NaCl NaBr Na2SO4 D．NaCl NaI Na2SO4
【解析】 当Cl2足量时，由于Cl2和NaBr、NaI反应生成的Br2易挥发，I2易升华，Cl2和Na2SO3反应生成Na2SO4和NaCl，所以A项正确；C项错误；当Cl2不足时，因为I还原性大于Br，故D项错误；当Cl2的量不足以使NaBr完全反应时，B项也是可能的。
【答案】 AB 5．(2009年安徽理综高考题)Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O通电的电解池示意图如右图所示，电解总反应为：2Cu＋H2O=====Cu2O＋H2↑。下列说法正确的是()A．石墨电极上产生氢气 B．铜电极发生还原反应 C．铜电极接直流电源的负极
D．当有0.1 mol电子转移时，有0.1 mol Cu2O生成【解析】 从反应中得知Cu在通电时失电子，在阳极放电，发生氧化反应，另一电极(石墨)作阴极，发生还原反应，2H2O＋2e===H2↑＋2OH，相应的2Cu＋2OH－2e===Cu2O＋H2O，转移0.1 mol电子生成0.05 mol Cu2O，故B、C、D项错。
【答案】 A 6．用电解水的方法分析水的组成时，需要加入一些电解质以增强水的导电性，不易加入的物质是()A．Na2SO4 C．KOH
B．NaNO3 D．CuSO4
＋
－
＋
＋
＋
＋
－
－
－
－－
－【解析】 前提要电解水，则必须选择放电能力小于H或OH的Na，K与H比较，H2＋＋
2＋
2－
－
－
－优先放电，但Cu与H比较Cu先放电，加入D则不是电解水；SO4、NO3与OH比，OH优先放电。
【答案】 D
用心 爱心 专心7．世界上60%的镁是从海水中提取的，其主要步骤如下：①把贝壳制成石灰乳 ②在海水中加入石灰乳，过滤，洗涤沉淀物 ③将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤 ④在氯化氢热气流中干燥晶体 ⑤电解上述晶体的熔融物。下列说法不正确的是()A．镁元素在元素周期表中位于第3周期，ⅡA族 B．向洗涤液中滴加碳酸钠溶液可检验沉淀是否洗涤干净 C．在氯化氢热气流中干燥晶体的目的是抑制MgCl2水解 D．步骤⑤也可以采用电解该晶体水溶液的方法
电解【解析】 D项中操作的反应方程式是MgCl2＋2H2O=====Mg(OH)2↓＋H2↑＋Cl2↑，即电解MgCl2溶液得不到镁。
【答案】 D 8．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”要求从经济、环保和技术上出发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()硝酸A．Mg――→Mg(NO3)2
Cl2NaOH溶液稀硝酸B．Mg――→MgCl2――――→Mg(OH)2――――→Mg(NO3)2 O2稀硝酸C．Mg―――→MgO――――→Mg(NO3)2 浓硫酸BaNO32溶液D．Mg――→MgSO4――――――→Mg(NO3)2 【解析】 C项无污染，操作简单易行。【答案】 C 9．关于下列各装置图的叙述中，不正确的是()
A．装置①中，d为阳极、c为阴极
B．装置②可用于收集H2、NH3、CO2、Cl2、HCl、NO2等气体
C．装置③中X若为四氯化碳，可用于吸收氨气或氯化氢，并防止倒吸
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＋
＋
2＋
＋
2＋＋
＋E．水蒸气
【解析】 ①Mg(OH)2难溶于水，Ca(OH)2微溶于水。在K、Na、Mg等阳离子中，Mg与石灰乳提供的OH反应生成Mg(OH)2沉淀。
②“充分利用当地海洋化学资源”，它暗示的是利用贝壳中的CaCO3生产生石灰。③镁单质易被氧化，因此冷却镁蒸汽应在还原性的氛围中冷却，题给物质中只有H2不和Mg反应。
【答案】 ①沉淀Mg[或制取Mg(OH)2] ②贝壳 ③A
14．海水中含有丰富的化学元素，下面是某化工厂从海水中提取NaCl、Mg(以MgCl2形式存在)和Br2(以NaBr的形式存在)及综合利用的生产流程简图：
2＋－
＋
＋
2＋
2＋
请回答：
(1)Mg(OH)2中加入盐酸后，要获得MgCl2·6H2O晶体，需要进行的实验操作依次为________。
A．蒸馏 C．过滤 E．冷却结晶
(2)利用MgCl2·6H2O可制得无水氯化镁，应采取的措施是_______________________。(3)目前工业上主要采用隔膜法电解饱和食盐水，下列关于隔膜电解槽的叙述错误的是________。
A．隔膜的作用是防止氯气和氢氧化钠、氯气和氢气接触而发生反应 B．电解之前应除去Ca、Mg以防止电解时生成Ca(OH)
2、Mg(OH)2堵塞隔膜 C．阴极产物为氢氧化钠和氢气 D．电解槽的阳极用金属铁网制成(4)母液中常含有MgCl2、NaCl、MgSO4，KCl等，可进一步加工制得一些重要的产品。若将母液加热升温到60 ℃以上，随着水分的蒸发，会逐渐析出晶体，此晶体的主要成分是________；过滤上述晶体后，将滤液降温到30 ℃以下，又逐渐析出晶体，用一定量的冷水洗涤该晶体，最后可得到比较纯净的________晶体。
2＋
2＋
B．灼烧 D．蒸发
用心 爱心 专心
【解析】(1)由溶液中提纯易溶于水的晶体，常用蒸发、冷却结晶的方法。
(2)MgCl2·6H2O制无水氯化镁，如果直接加热MgCl2·6H2O不能得到，应将MgCl2·6H2O在干燥的HCl气流中加热得无水MgCl2。
(3)隔膜法电解槽的阳极用碳棒制成，阴极为铁网，所以D错误。
(4)将母液加热升温到60 ℃以上，由图象可知MgSO4的溶解度随着温度的升高而降低，所以随着水分的蒸发，会有MgSO4晶体和氯化钠析出，然后将滤液降温到30 ℃以下，又逐渐析出KCl晶体。
【答案】(1)D、E、C(2)在HCl气流中脱水，防止MgCl2水解(3)D(4)MgSO4、NaCl KCl
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