1、微考点19 镁及其化合物的性质和海水提取镁的工艺流程1(2020柳州调研)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将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁条于其中探究Mg的活泼性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将镁蒸气在氮气中冷却得到镁粉2从海水中提取镁的工艺流程如图所示：下列说法错误的是()A用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富B步骤电解MgCl2时阴极产生氯气C步骤可将晶体置于HCl气体氛围中脱水D上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应3下列有关金属的工业
2、制法中，正确的是()A制钠：以海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液B制铁：以铁矿石为原料，CO还原得铁C制镁：以海水为原料，经一系列过程制得氧化镁固体，H2还原得镁D制铝：从铝土矿中获得氧化铝再得到氯化铝固体，电解熔融的氯化铝得到铝4海水综合利用要符合可持续发展的原则，其联合工业体系(部分)如图所示，下列说法错误的是()A中可采用蒸馏法B中可通过电解熔融氯化镁制金属镁C中提取溴只须蒸馏即可D的产品可生产盐酸、漂白液等5某同学将光亮的镁条放入盛有NH4Cl溶液的试管中，有大量气泡产生。为探究该反应原理，该同学做了以下实验并观察到相关现象，由此得出的结论不合理的是()选项实验及现象结论A将
3、湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝反应中有NH3产生B收集产生的气体并点燃，火焰呈淡蓝色反应中有H2产生C收集气体的同时测得溶液的pH为8.6弱碱性溶液中Mg也可被氧化D将光亮的镁条放入pH为8.6的NaOH溶液中有气泡产生弱碱性溶液中OH氧化了Mg6.(2020湖北月考)某研究性学习小组为了探索镁粉与溴水反应的机理，做了如下四组实验：将镁粉投入冷水中，未见任何现象；将镁粉放入溴水中，观察到的只是开始时产生极少量的气泡，但溴水的颜色会逐渐褪去；将镁粉放入液溴中，未观察到任何明显现象；向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水，观察到溴的红棕色很快褪去。则下列关于镁与溴水的反应机理的论述中正确的是()A
4、镁粉与液溴反应B镁粉在水的催化下与溴发生反应C产生极少量的气泡是由于镁粉与水反应得到的D镁粉只与溴水中的酸反应7(2019高密一中月考)如图是工业利用菱镁矿MgCO3(含杂质Al2O3、FeCO3)制取镁的工艺流程。回答有关问题：(1)菱镁矿送入酸浸池前需要粉碎，目的是_。(2)氧化池中通入氯气的目的是氧化_，工业上不选用硝酸作氧化剂的原因是_和_。(3)沉淀混合物为_和_(填化学式)。(4)利用熔融氯化镁制取金属镁，选用的方法是_(填字母)。A电解法B氧气还原法C碳还原法D分解法8(2019济宁育才中学月考)镁及其化合物在现代工业、国防建设中有着广泛的应用。回答下列问题：(1)单质镁在空气中
5、燃烧的主要产物是白色的_，还生成少量的_(填化学式)。(2)CH3MgCl是一种重要的有机合成剂，其中镁的化合价为_，CH3MgCl水解时除生成甲烷外，还生成一种碱和一种盐。写出该反应的化学方程式：_。(3)Mg(OH)2是常用的阻燃材料。以白云石(CaCO3、MgCO3，不考虑杂质)为原料制备Mg(OH)2和CaCO3的工艺流程如下：“煅烧”时称取27.6g白云石，高温加热到质量不再变化，收集到的CO2为6.72L(标准状况下)，若工艺中不考虑Ca、Mg损失，则Mg(OH)2和CaCO3的质量分别为_、_。9(2020汕头月考)Mg(OH)2可用于制造防火材料。工业上，以蛇纹石为原料制备氢氧
6、化镁的工艺流程如下：已知：蛇纹石的主要成分为3MgO2SiO22H2O，还有少量Fe2O3、FeO、CaO和Al2O3。几种金属氢氧化物沉淀的pH如下：M(OH)nFe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2开始沉淀的pH7.01.93.49.1完全沉淀的pH9.03.24.711.1(1)酸A宜选择_(填字母)；加入酸A适当过量，但不宜过多，其原因是_。a硝酸b稀硫酸c盐酸d氢碘酸(2)试剂B可选择NaClO。用离子方程式表示加NaClO的目的：_。(3)试剂C可能是MgCO3或MgO，加入过量试剂C的目的是_。滤液A中含有的阳离子主要是_(填离子符号)。(4)向过滤所得滤液中加
7、入一定量氨水，镁离子的转化率与温度的关系如图所示。写出镁离子沉淀的离子方程式：_。温度高于50时，Mg2的转化率降低，其主要原因是_。(5)若滤渣B只含两种物质，且滤渣B的总物质的量为bmol；试剂C为MgO。原矿石中镁元素质量分数为a%，现有100t这种矿石，按上述流程制备氢氧化镁，理论上制得Mg(OH)2的质量为_kg(用含a、b的代数式表示)。10(2019济南一中质检)硼及其化合物具有重要的工业用途。某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等，回收镁和其中另一种金属单质A的工艺流程如图：部分阳离子以氢氧化物形式完
8、全沉淀时溶液的pH如表：沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2pH3.25.212.4请回答下列问题：(1)滤液中所含阴离子主要是_；可回收到的金属A的原子结构示意图为_。(2)试剂B为_；“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有_(要求写出两条措施)。(3)滤液所含金属离子为_，调pH时需要调多次，第一次调pH主要是为了除去_。(4)Mg(ClO3)2在农业上有广泛的用途，可用NaClO3与MgCl2制备，已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)的变化曲线如图所示。写出反应的化学方程式：_。将反应物按化学反应方程式计量数之比混合制备Mg(ClO3)2，简述可制备Mg(ClO
9、3)2的原因：_。答案精析1B2B电解MgCl2时，阳极产生Cl2；加热脱水过程中Mg2能水解生成Mg(OH)2，为防止Mg2水解，应在HCl气体氛围中脱水；、分别为化合反应、复分解反应、分解反应。3B4C海水中含有NaCl、MgCl2等多种盐类，可采用蒸馏法淡化海水，获得淡水，A项正确；Mg是活泼金属，电解饱和MgCl2溶液生成Mg(OH)2、H2和Cl2，得不到金属Mg，应采用电解熔融MgCl2的方法制备金属Mg，B项正确；海水中溴元素以Br形式存在，提取溴时要加入氧化剂将Br氧化成Br2，C项错误；氯碱工业以电解饱和食盐水为基础，反应为2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，NaOH与C
10、l2反应可制取漂白液，H2和Cl2反应生成HCl，再用水吸收可生产盐酸，D项正确。5D6B由知镁粉与水不反应，故C项错误；由知镁粉与液溴不反应，故A项错误；由知开始时产生极少量的气泡，溴水的颜色会逐渐褪去，镁粉与溴水中的酸反应，但主要与溴水中的溴反应，同时结合知水在反应中作催化剂，故D项错误、B项正确。7(1)提高酸浸速率(2)Fe2(或FeCl2)会产生污染性气体NOx会引入杂质离子NO(3)Al(OH)3Fe(OH)3(4)A8(1)MgOMg3N2(2)22CH3MgCl2H2O=2CH4MgCl2Mg(OH)2(3)8.7g15g解析(1)镁能在氧气、二氧化碳、氮气中燃烧，Mg与O2、
11、CO2反应均生成MgO，且氧气的氧化性比氮气强，所以单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的MgO，还生成少量的Mg3N2。(2)CH3MgCl中Cl为1价，H为1价，C为4价，则镁的化合价为2价，CH3MgCl水解时除生成甲烷外，还生成一种碱和一种盐，则该碱一定是氢氧化镁，该盐一定是氯化镁，该反应的化学方程式为2CH3MgCl2H2O=2CH4MgCl2Mg(OH)2。(3)“煅烧”时称取27.6g白云石，高温加热到质量不再变化，收集到的CO2为6.72L(标准状况下)，则CO2的物质的量为0.3mol。由碳原子守恒可得，n(CaCO3)n(MgCO3)0.3mol,100gmol1n(CaCO
12、3)84gmol1n(MgCO3)27.6g，解得n(CaCO3)0.15mol，n(MgCO3)0.15mol，若工艺中不考虑Ca、Mg损失，则Mg(OH)2的质量为58gmol10.15mol8.7g、CaCO3的质量为100gmol10.15mol15g。9(1)b加入过多酸A，消耗试剂C和氨水增多，成本增大(2)2Fe2ClO2H=2Fe3ClH2O(3)使Al3、Fe3完全转化成Al(OH)3、Fe(OH)3NH(4)Mg22NH3H2O=Mg(OH)22NH温度高于50，氨水挥发和NH3H2O分解的速率增大(5)58解析分析矿石成分知，加入酸A的目的是溶解金属氧化物，同时将钙离子沉
13、淀。沉淀时将亚铁离子转化成氢氧化铁沉淀。(1)酸A宜选择稀硫酸，将杂质钙离子转化成硫酸钙，故选b。加入试剂C、氨水是调节溶液的pH，若酸溶时加入过多的硫酸，会消耗大量的试剂C、氨水等，增大生产成本。(2)滤液呈酸性，其离子方程式为2Fe2ClO2H=2Fe3ClH2O。(3)加入碳酸镁或氧化镁，使铁离子、铝离子完全转化成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀。滤液A中主要的阳离子是铵根离子。(4)硫酸镁与氨水反应的离子方程式为Mg22NH3H2O=Mg(OH)22NH。50之前，随着温度升高，反应速率加快，镁离子转化率增大；在50之后，随着温度升高，氨水挥发和NH3H2O分解的速率增大，氨水浓度是影响Mg2转
14、化率的主要因素，反应物浓度减小，故镁离子转化率降低。(5)根据电荷守恒知，3MgO2Fe33H2O=3Mg22Fe(OH)3,3MgO2Al33H2O=2Al(OH)33Mg2。加入试剂C的物质的量：2n(C)3n(Al3)3n(Fe3)，n(Mg2)。根据镁元素质量守恒知，mMg(OH)2(mol)58gmol158() kg。10(1)AlO、OH(2)盐酸升温、搅拌或适当增大酸的浓度(任写两种即可)(3)Mg2、Ca2、Fe3Fe3(4)2NaClO3MgCl2=Mg(ClO3)22NaCl在相同温度下，NaCl的溶解度较小，最先析出，Mg(ClO3)2留在溶液中，通过蒸发结晶可得解析(1)MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3中氧化铝与过量氢氧化钠反应，故碱浸后的滤液中含有AlO和OH，最终制得的金属A是Al，Al有3个电子层，最外层电子数为3。(2)浸出时，从化学反应速率和化学平衡的影响因素来分析判断。(3)依据表格中pH得知，最先调pH至完全析出氢氧化铁沉淀。