第4節(jié)海水中的元素第1課時(shí)海水——元素寶庫(kù)鎂與海水提鎂[目標(biāo)導(dǎo)航]1.了解海水微量元素的存在和應(yīng)用。認(rèn)識(shí)海洋對(duì)人類的重要性。2.了解鎂及其化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用，海水提鎂的方法。一、海水——元素寶庫(kù)1．海水中的元素每升海水中的含量元素常量元素大于1_mgNa、Cl、Mg、S、Ca、K、C、Sr、Br、B、F共11種微量元素低于1_mgLi、I、U等2．海水中幾種元素的主要用途(1)食鹽：常用做調(diào)味品，也是氯堿工業(yè)的原料，食鹽對(duì)人體的血液循環(huán)和新陳代謝都有著重要作用。(2)碘：可用于制藥，如碘酒，人缺碘可引起甲狀腺腫瘤。我國(guó)規(guī)定食鹽中必須加入碘酸鉀以確保人體的攝碘量。(3)鋰：熱核反應(yīng)的重要材料之一，也是制造鋰電池和特種合金的原料。(4)鈾：可做為核燃料。3．氯堿工業(yè)(1)工業(yè)上用電解飽和食鹽水的方法來制取NaOH、Cl2、H2，并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列的化工產(chǎn)品，稱為氯堿工業(yè)。(2)反應(yīng)原理：電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式為2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。二、鎂與海水提鎂1．鎂的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)：顏色密度硬度熔、沸點(diǎn)銀白色較小較小較低(2)化學(xué)性質(zhì)：鎂是一種比較活潑的金屬，具有較強(qiáng)的還原性。性質(zhì)化學(xué)方程式與非金屬反應(yīng)2Mg＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2MgO，Mg＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))MgCl2，Mg＋Seq\o(=,\s\up7(△))MgS,3Mg＋N2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))Mg3N2續(xù)表與水反應(yīng)Mg＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Mg(OH)2＋H2↑與非氧化性酸反應(yīng)Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑與氧化性酸反應(yīng)與濃硫酸和硝酸常溫下反應(yīng)，但不生成氫氣與某些非金屬氧化物反應(yīng)2Mg＋CO2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2MgO＋C(3)用途：①制造業(yè)中，用來制造輕合金。在國(guó)防工業(yè)中有重要應(yīng)用，被譽(yù)為國(guó)防金屬。②冶金工業(yè)上，金屬鎂常用做還原劑和脫氧劑。2．海水提鎂(1)流程：濃縮的海水eq\o(→,\s\up7(加堿))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(過濾加鹽酸))MgCl2eq\o(→,\s\up7(結(jié)晶、過濾、干燥、電解))Mg。(2)主要化學(xué)反應(yīng)：①M(fèi)g(OH)2的生成：Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓。②MgCl2的生成：Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O。③鎂的生成：MgCl2eq\o(=,\s\up7(通電))Mg＋Cl2↑?！揪氁痪殹?．正誤判斷，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”(1)向加碘鹽中加入幾滴淀粉溶液，則溶液變藍(lán)()(2)從海水中獲得NaCl不經(jīng)過化學(xué)變化，而獲得H2、Cl2、NaOH，則必須經(jīng)過化學(xué)變化()(3)鎂是一種活潑金屬，所以鎂不耐腐蝕()(4)CO2是一種滅火劑，所以CO2不能支持燃燒()(5)鐵的冶煉可以用CO還原鐵的氧化物獲得，鎂的冶煉也可以通過CO還原MgO獲得()答案(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×2．為了除去粗鹽中的Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)及泥沙，可將粗鹽溶于水，然后進(jìn)行下列五項(xiàng)操作，正確的操作是()①過濾②加過量NaOH溶液③加入適量稀鹽酸④加過量Na2CO3溶液⑤加過量BaCl2溶液A．①④②⑤③ B．④①②⑤③C．②⑤④①③ D．②④⑤①③答案C解析SOeq\o\al(2－,4)用過量的BaCl2溶液除去，Mg2＋用過量NaOH溶液除去，Ca2＋用過量Na2CO3溶液除去，過量的Ba2＋用COeq\o\al(2－,3)除去，過量的OH－和COeq\o\al(2－,3)用稀鹽酸除去。所以④應(yīng)放在⑤之后加入以除去Ba2＋、Ca2＋，最后為③除去OH－、COeq\o\al(2－,3)。操作可以是②⑤④①③或⑤②④①③或⑤④②①③。3．在一定條件下，下列物質(zhì)能與Mg反應(yīng)的有()①H2O②N2③CO2④H2⑤FeCl3溶液⑥ArA．①②③⑤ B．④⑥C．①③④⑥ D．全部答案A解析Mg＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Mg(OH)2＋H2↑，3Mg＋N2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))Mg3N2,2Mg＋CO2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2MgO＋C,2FeCl3＋3Mg=2Fe＋3MgCl2。海水提鎂的生產(chǎn)過程及原理1．原料苦鹵(曬鹽后的母液)、貝殼、鹽酸。2．海水提鎂的工藝流程圖3．海水提鎂的反應(yīng)原理(1)制堿(石灰乳)：CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))CaO＋CO2↑，CaO＋H2O=Ca(OH)2(2)沉淀：Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓(3)酸化：Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O(4)蒸發(fā)、結(jié)晶、脫水：MgCl2·6H2Oeq\o(=,\s\up7(HCl氣流，△))MgCl2＋6H2O(5)電解熔融MgCl2：MgCl2eq\o(=,\s\up7(通電))Mg＋Cl2↑【例】從化學(xué)原理和經(jīng)濟(jì)利益角度分析下列從海水中提取鎂單質(zhì)的方法最可行的是()A．海水eq\o(→,\s\up7(NaOH))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(通電))MgB．海水eq\o(→,\s\up7(蒸發(fā)))MgCl2eq\o(→,\s\up7(通電))MgC．海水eq\o(→,\s\up7(石灰乳))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(通電))MgD．海水eq\o(→,\s\up7(石灰乳))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(鹽酸),\s\do5(濃縮、結(jié)晶))MgCl2eq\o(→,\s\up7(通電))Mg解析Mg(OH)2難溶不易電解，且A項(xiàng)中使用NaOH做沉淀劑不經(jīng)濟(jì)，故A、C項(xiàng)不可行；B項(xiàng)中蒸發(fā)所得主要為NaCl而不是MgCl2，只有D項(xiàng)是經(jīng)濟(jì)可行的。答案D解題反思(1)鎂應(yīng)由電解熔融的MgCl2，而不是由電解MgO得到，因MgO的熔點(diǎn)比MgCl2高得多。(2)往海水中加入的堿應(yīng)是石灰乳[即Ca(OH)2]而不是NaOH，因石灰乳可由海邊貝殼來制取，比NaOH便宜得多。(3)海水提鎂的過程中除去MgCl2·6H2O中的結(jié)晶水需要在HCl氣流中，主要是為了得到純凈的MgCl2。(4)Mg的還原性很強(qiáng)，所以不能用置換法來制取，需用電解熔融氯化鎂的方法制取。變式訓(xùn)練海水的綜合利用可以制備金屬鎂，其流程如下所示：(1)海水提鎂要用到海灘上的貝殼。貝殼的作用是___________________________________________________________________________，貝殼所經(jīng)歷變化的化學(xué)方程式為_____________________________________。(2)實(shí)驗(yàn)室里將粗鹽制成精鹽的過程中，在溶解、過濾、蒸發(fā)三個(gè)步驟的操作中都要用到玻璃棒，分別說明在這三種情況下使用玻璃棒的目的。溶解時(shí)：________________________________________________________。過濾時(shí)：__________________________________________________________。蒸發(fā)時(shí)：__________________________________________________________。(3)在上述利用海水制備金屬鎂的流程中，通?？裳h(huán)利用的物質(zhì)是________；寫出該物質(zhì)發(fā)揮作用的化學(xué)方程式：__________________________________________。(4)在上述利用海水制備金屬鎂的流程中，CaO轉(zhuǎn)化為石灰乳要用到水，這種水是________。A．自來水 B．蒸餾水C．原海水 D．經(jīng)過過濾的海水(5)在MgCl2·6H2O轉(zhuǎn)化為MgCl2的過程中，需要利用HCl氣體做保護(hù)氣，寫出MgCl2·6H2O轉(zhuǎn)化為MgCl2的化學(xué)方程式：___________________________________________。(6)假設(shè)貝殼中CaCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x%，若生產(chǎn)1tMg，理論上需要煅燒貝殼的質(zhì)量的代數(shù)式是______t(不必化簡(jiǎn))。答案(1)其主要成分是CaCO3，能轉(zhuǎn)化為Ca(OH)2，Ca(OH)2可以用做反應(yīng)所需的堿CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))CaO＋CO2↑，CaO＋H2O=Ca(OH)2(2)攪拌，加速溶解引流，防止外灑攪拌，防止液滴飛濺(3)氯氣(或Cl2)H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2HCl(4)D(5)MgCl2·6H2Oeq\o(=,\s\up7(HCl),\s\do5(△))MgCl2＋6H2O(6)eq\f(100,24·x%)解析電解MgCl2生成副產(chǎn)物Cl2，溶解Mg(OH)2需要鹽酸(HCl)，H2在Cl2中燃燒生成HCl。故通常將Cl2循環(huán)利用，提高經(jīng)濟(jì)效益。從海水中獲取Mg(OH)2用的是經(jīng)過過濾的海水，故將CaO轉(zhuǎn)化為石灰乳用經(jīng)過過濾的海水最經(jīng)濟(jì)。由物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系：CaCO3→CaO→Ca(OH)2→Mg(OH)2→MgCl2→Mg可知，CaCO3與Mg的物質(zhì)的量之比為1∶1。設(shè)理論上需要煅燒貝殼的質(zhì)量為y，則：CaCO3～Mg10024y·x%1t100∶24＝(y·x%)∶1ty＝eq\f(100,24·x%)t。1．許多國(guó)家十分重視海水資源的綜合利用。下列不需要化學(xué)變化就能夠從海水中獲得的物質(zhì)是()A．氯、溴、碘 B．鈉、鎂、鋁C．燒堿、氫氣 D．食鹽、淡水答案D解析獲得Cl2、NaOH、H2需要電解飽和食鹽水；獲得Na、Mg、Al需電解相應(yīng)熔融物，Br2、I2需由Br－、I－氧化得到；食鹽、淡水分別通過海水蒸發(fā)、蒸餾即可得到，為物理變化。2．海水中含有的氯化鎂是鎂的重要來源之一。從海水中提取鎂，可按如下步驟進(jìn)行：①把貝殼制成石灰乳；②在引入的海水中加入石灰乳，沉降，過濾，洗滌沉淀物；③將沉淀物與鹽酸反應(yīng)，結(jié)晶，過濾，干燥產(chǎn)物；④將產(chǎn)物熔融后電解。關(guān)于提取鎂的下列說法中，不正確的是()A．此法的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來源豐富B．進(jìn)行①②③步驟的目的是從海水中提取MgCl2C．第④步除生成鎂外還有Cl2D．以上提取鎂的過程中涉及到的反應(yīng)有分解反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)、化合反應(yīng)和置換反應(yīng)答案D解析海水中存在一定量的MgCl2，以海水為原料制取鎂，原料豐富，同時(shí)海灘上的貝殼來源豐富；從海水中提取MgCl2，先引入海水，再加入石灰乳，使MgCl2轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2，過濾后再加HCl使Mg(OH)2轉(zhuǎn)化為MgCl2，整個(gè)過程是為了富集提取MgCl2；C中，MgCl2eq\o(=,\s\up7(通電))Mg＋Cl2↑，故C項(xiàng)正確；D項(xiàng)提取鎂的過程中未涉及到置換反應(yīng)。故答案為D。3．從海水中提取鎂時(shí)，用不到的化學(xué)反應(yīng)是()A．MgCl2＋Ca(OH)2=CaCl2＋Mg(OH)2↓B．Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2OC．Mg(OH)2＋H2SO4=MgSO4＋2H2OD．MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(通電))Mg＋Cl2↑答案C解析海水中鎂元素的主要存在形態(tài)為MgCl2，工業(yè)制備Mg的步驟為①用熟石灰將Mg2＋變成Mg(OH)2沉淀，將鎂元素進(jìn)一步富集，所以用到的反應(yīng)為MgCl2＋Ca(OH)2=CaCl2＋Mg(OH)2↓；②用鹽酸將Mg(OH)2溶解，所以化學(xué)方程式為Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O；③將溶液蒸發(fā)結(jié)晶變成MgCl2·6H2O晶體，電解MgCl2得到Mg單質(zhì)：MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(通電))Mg＋Cl2↑，所以用不到的化學(xué)方程式為C。4．下列有關(guān)鎂的敘述中，正確的是()A．鎂條燃燒引起的火災(zāi)不可用干粉滅火器撲滅B．鎂不能與濃硝酸反應(yīng)C．鎂制容器可以貯存、運(yùn)輸濃硫酸D．鎂在CO2中燃燒的產(chǎn)物為MgO答案A解析干粉滅火器中充有NaHCO3粉末，噴出后受熱易分解生成CO2來滅火，但鎂與CO2能反應(yīng)生成MgO和C，故A正確，D不正確；常溫下鎂可與濃HNO3、濃H2SO4反應(yīng)，B、C都錯(cuò)。5．從海水中可提取多種化工原料，如圖是工業(yè)上對(duì)海水的幾項(xiàng)綜合利用的示意圖：請(qǐng)回答下列問題：(1)海水提鎂要用到貝殼，用化學(xué)方程式表示其在流程中的作用：________________________________________________________________________。(2)寫出電解飽和氯化鈉溶液的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)寫出電解熔融氯化鎂制取鎂的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)將電解生成的氯氣通入氫氧化鈉溶液中可得到一種消毒液，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。(5)從經(jīng)濟(jì)效益角度看，該化工廠的廠址應(yīng)選擇在____________________________。答案(1)CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))CaO＋CO2↑、CaO＋H2O=Ca(OH)2、MgCl2＋Ca(OH)2=CaCl2＋Mg(OH)2↓(2)2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑(3)MgCl2eq\o(=,\s\up7(通電))Mg＋Cl2↑(4)2NaOH＋Cl2=NaCl＋NaClO＋H2O(5)海邊解析貝殼的主要成分是碳酸鈣，煅燒碳酸鈣可制得氧化鈣，氧化鈣與水反應(yīng)即可制得氫氧化鈣；Cl2與NaOH反應(yīng)可制得具有漂白作用的NaClO；該工廠需用到大量海水和貝殼，所以廠址應(yīng)選在海邊。分層訓(xùn)練[基礎(chǔ)過關(guān)]題組一海水中的元素及利用1．下列說法正確的是()A．海水中的常量元素有Cl、Na、Br、I等B．海水中的微量元素有Li、Mg、I、Br等C．粗鹽易潮解，是因?yàn)槠渲泻蠱gCl2等雜質(zhì)D．鋰是海水中的微量元素，是核燃料答案C解析海水中的常量元素包括Na、Cl、Mg、S、Ca、K、C、Sr、Br、B、F；粗鹽含有MgCl2、CaCl2等物質(zhì)而易潮解；鋰是海水中的微量元素，是熱核反應(yīng)的重要材料之一，而鈾是核燃料。2．下列敘述不正確的是()A．地球上99%的溴元素以溴單質(zhì)形式存在于海洋中B．在每升海水中含量低于1mg的元素稱為海水中的微量元素C．海水是鋰元素的一個(gè)重要來源D．世界上生產(chǎn)的鎂大部分來自海水答案A解析溴元素以離子形式存在于海水中。3．下列關(guān)于海洋與化學(xué)的說法不正確的是()A．海水中所含有的常量元素大部分以鹽的形式存在B．將海水淡化可緩解淡水資源短缺C．元素周期表中列出的元素目前有80多種能在海水中找到D．海水中的常量元素具有開發(fā)價(jià)值而微量元素不具有開發(fā)價(jià)值答案D解析海水中的常量元素絕大多數(shù)是以鹽的形式存在，A項(xiàng)正確；從海水中獲取淡水有十分重要的意義?？删徑獾Y源短缺，B項(xiàng)正確；元素周期表列出的110多種元素中有80多種能在海水中找到，C項(xiàng)正確；海水中的微量元素雖然含量低。但總儲(chǔ)量很大，也具有開發(fā)價(jià)值，D項(xiàng)錯(cuò)誤。題組二氯堿工業(yè)及海水提鎂4．NaCl是從海水中提取出來的一種重要物質(zhì)，除食用外，它還是一種工業(yè)原料，下列以NaCl為原料的產(chǎn)品(或物質(zhì))是()①燒堿②純堿③金屬鈉④氯氣⑤鹽酸A．全部 B．只有①②③④C．只有①②③⑤ D．只有①②④⑤答案A解析海水中得到NaCl以后，以NaCl為原料電解飽和食鹽水可制取NaOH、Cl2和H2，并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品，稱為氯堿工業(yè)?；瘜W(xué)方程式：2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2NaOH＋Cl2↑＋H2↑、2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(通電))2Na＋Cl2↑、2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2O、Cl2＋H2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2HCl。5．由海水制備無水氯化鎂，主要有以下步驟：①在一定條件下脫水干燥；②加熟石灰；③加鹽酸；④過濾；⑤濃縮結(jié)晶。其先后順序正確的是()A．②④⑤③① B．③②④①⑤C．③④②⑤① D．②④③⑤①答案D解析由海水中提取鎂可知，先在海水中加入熟石灰，使Mg2＋沉淀出，過濾得到Mg(OH)2，然后再加鹽酸溶解、濃縮結(jié)晶，在一定條件下脫水干燥，最終得到無水氯化鎂。故D項(xiàng)正確。6．從海水中提取鎂的工藝流程可表示如下：貝殼eq\o(→,\s\up7(①))石灰乳海水eq\o(→,\s\up7(結(jié)晶，過濾),\s\do5(②))母液,③Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(④加鹽酸),\s\do5(濃縮，結(jié)晶))MgCl2·6H2Oeq\o(→,\s\up7(脫水),\s\do5(⑤))MgCl2eq\o(→,\s\up7(電解),\s\do5(⑥))Mg下列說法不正確的是()A．用此法提取鎂的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來源豐富B．步驟⑥電解MgCl2時(shí)產(chǎn)生的Mg可在空氣中冷卻C．步驟⑤可將晶體置于HCl氣體氛圍中脫水D．上述工藝流程中涉及化合、分解和復(fù)分解反應(yīng)答案B解析因鎂在高溫下能與O2、N2、CO2等氣體發(fā)生反應(yīng)，故工業(yè)電解MgCl2得到的鎂，應(yīng)在H2氛圍中冷卻。7．世界上60%的鎂是從海水中提取的，其提取步驟如下：①把貝殼制成生石灰②在海水中加入生石灰，過濾，洗滌沉淀物③將沉淀物與鹽酸反應(yīng)，結(jié)晶、過濾④在氯化氫熱氣流中加熱晶體⑤電解上述所得鹽(熔融條件下)下列說法正確的是()A．向洗滌液中滴加碳酸鈉溶液可檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈B．上述變化過程中包括了分解、化合、復(fù)分解、置換四種反應(yīng)類型C．在氯化氫熱氣流中干燥晶體是為了加快干燥速度D．步驟⑤也可以采用電解該鹽水溶液的方法答案A解析A中洗滌液中如果含有Ca2＋，滴加碳酸鈉溶液會(huì)生成白色沉淀，所以可檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈；B中提取鎂的過程中涉及的反應(yīng)主要有：CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))CaO＋CO2↑；CaO＋H2O=Ca(OH)2；Ca(OH)2＋MgCl2=CaCl2＋Mg(OH)2↓；Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O；MgCl2·6H2Oeq\o(=,\s\up7(△))MgCl2＋6H2O↑；MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(通電))Mg＋Cl2↑。上述反應(yīng)中沒有置換反應(yīng)，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C中在氯化氫熱氣流中干燥晶體是為了得到純凈的MgCl2；D中電解MgCl2溶液將得到氫氧化鎂。題組三鎂的性質(zhì)8．下列物質(zhì)中屬于鎂條在空氣中燃燒產(chǎn)物的是()①M(fèi)gCO3②Mg(OH)2③MgO④C⑤Mg3N2⑥CO⑦H2A．①②③ B．⑤⑥⑦C．③④⑤ D．②③⑦答案C解析鎂條在空氣中燃燒，和空氣中的氧氣、氮?dú)?、二氧化碳反?yīng)，生成物為MgO、Mg3N2、C，選C。9．某同學(xué)通過系列實(shí)驗(yàn)探討Mg及其化合物的性質(zhì)，操作正確且能達(dá)到目的的是()A．將水加入濃硫酸中得到稀硫酸，置鎂片于其中探討Mg的活潑性B．將NaOH溶液緩慢滴入MgSO4溶液中，觀察Mg(OH)2沉淀的生成C．將Mg(OH)2濁液直接倒入已裝好濾紙的漏斗中過濾，洗滌并收集沉淀D．將Mg(OH)2沉淀轉(zhuǎn)入表面皿中，在HCl的氣氛中，加熱蒸干得無水MgCl2固體答案B解析本題考查鎂及其化合物的性質(zhì)、常見的基本實(shí)驗(yàn)操作。稀釋濃硫酸時(shí)，應(yīng)將濃硫酸沿著器壁慢慢加入水中，并及時(shí)攪拌，A是錯(cuò)誤的；過濾時(shí)需要用玻璃棒引流，因此C不正確；蒸發(fā)溶液時(shí)應(yīng)該用蒸發(fā)皿而不是表面皿，在HCl的氣氛中加熱能得到MgCl2固體，所以D不正確。10．“綠色化學(xué)”要求從經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和技術(shù)上設(shè)計(jì)可行的化學(xué)反應(yīng)。據(jù)此，由單質(zhì)鎂制硝酸鎂的下列4個(gè)方案中，你認(rèn)為可行而且符合“綠色化學(xué)”要求的方案是()A．Mgeq\o(→,\s\up7(HNO3))Mg(NO3)2B．Mgeq\o(→,\s\up7(Cl2))MgCl2eq\o(→,\s\up7(NaOH溶液))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(稀硝酸))Mg(NO3)2C．Mgeq\o(→,\s\up7(O2))MgOeq\o(→,\s\up7(稀硝酸))Mg(NO3)2D．Mgeq\o(→,\s\up7(濃硫酸))MgSO4eq\o(→,\s\up7(BaNO32溶液))Mg(NO3)2答案C解析從生產(chǎn)方案來看，C的原子利用率最高且不產(chǎn)生有污染的氣體，故選C。[能力提升]11．已知鎂能在O2、N2、CO2中燃燒生成相應(yīng)的化合物。試回答：(1)鎂在空氣中燃燒，除發(fā)生反應(yīng)N2＋3Mgeq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))Mg3N2外，還能發(fā)生其他反應(yīng)，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________________________________。(2)鎂條在氧氣中燃燒時(shí)看到的現(xiàn)象是_________________________________。(3)有同學(xué)認(rèn)為空氣中氮?dú)夂孔畲?，所以產(chǎn)物中氮化鎂含量最大。事實(shí)上是這樣嗎？為什么？_____________________________________________________________________。(4)如果等質(zhì)量的鎂分別在足量氧氣、氮?dú)?、二氧化碳中燃燒，燃燒后固體的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，則它們的大小順序?yàn)開_______。答案(1)2Mg＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2MgO,2Mg＋CO2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2MgO＋C(2)劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，生成大量白煙(3)不是，因?yàn)榈獨(dú)獗妊鯕夥€(wěn)定(4)m3>m1>m2解析鎂是較活潑金屬，鎂在空氣中燃燒，產(chǎn)物較復(fù)雜。但產(chǎn)物中MgO最多，這是由氧氣最活潑所致。由題給方程式知，24g鎂與O2反應(yīng)，質(zhì)量增加16g，與N2反應(yīng)，質(zhì)量增加eq\f(28,3)g，與CO2反應(yīng)，質(zhì)量增加22g，故有m3>m1>12．海水中有取之不盡的化學(xué)資源，從海水中可提取多種化工原料。下面是某工廠對(duì)海水資源的綜合利用的示意圖。試回答下列問題：(1)粗鹽中含有Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)等雜質(zhì)，精制后可得NaCl飽和溶液，精制時(shí)通常在溶液中依次加入過量的BaCl2溶液、過量的NaOH溶液和過量的Na2CO3溶液，過濾，最后在濾液中加入鹽酸至溶液呈中性。請(qǐng)寫出加入鹽酸后可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________。(2)海水提取食鹽后的母液中有K＋、Na＋、Mg2＋等陽(yáng)離子，在母液里加入石灰乳的作用是_________________________________________________________________。(3)寫出電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)OH－＋H＋=H2O，COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2O＋CO2↑(2)沉淀Mg2＋，Mg2＋＋Ca(OH)2=Mg(OH)2↓＋Ca2＋(3)2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑解析(1)考查精制食鹽的主要步驟涉及的化學(xué)反應(yīng)。由于加入的試劑是過量的，所以過濾后濾液的成分是NaOH、Na2CO3、NaCl、H2O，所以在濾液中加鹽酸時(shí)，溶液中的OH－、COeq\o\al(2－,3)與H＋發(fā)生反應(yīng)。(2)在海水提取食鹽后的母液中加石灰乳是為了沉淀Mg2＋，以便于將其濃縮分離出來。13．鎂在空氣里點(diǎn)燃可以燃燒，放出大量的熱并發(fā)出耀眼的白光，生成白色的氧化鎂，同時(shí)，鎂在這樣的高溫條件下，還可與空氣中的另一種主要成分反應(yīng)，生成少量的固體A，氣體C能夠使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)。已知A有下列一系列變化：eq\x(固體A)eq\o(→,\s\up7(鹽酸),\s\do5(①))eq\x(溶液B)eq\f(NaOH溶液,\a\vs4\al(△,②))eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(→\x(氣體C),→\x(NaCl溶液),→\x(沉淀D)))(1)寫出A、C、D的化學(xué)式：A________、C________、D________。(2)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：①__________________________________________