《红对勾》2013-2014学年高中化学(人教版,必修二)讲与练系列(讲义手册+练习手册):第四章 第一节 开发利用金属矿物和海水资源(4份)

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名称 《红对勾》2013-2014学年高中化学(人教版,必修二)讲与练系列(讲义手册+练习手册):第四章 第一节 开发利用金属矿物和海水资源(4份)
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版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2014-03-27 13:34:52

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课件87张PPT。第四章 化学与自然资源的开发利用第一节 开发利用金属矿物和海水资源自学导引第1课时 金属矿物的开发利用 规律技巧 随堂演练课时作业温示提馨请做:课时作业(24) 课时作业·堂堂清
(点击进入)课件70张PPT。第四章 化学与自然资源的开发利用第一节 开发利用金属矿物和海水资源自学导引第2课时 海水资源的开发利用 规律技巧 随堂演练课时作业温示提馨请做:课时作业(25) 课时作业·堂堂清
(点击进入)课时作业24 金属矿物的开发利用
时间:45分钟  满分:100分
一、选择题(每小题4分,共48分,每题有1~2个选项符合题意)
1.下列说法错误的是(  )
A.对废旧金属的最好处理方法是回收、再用
B.提炼金属要经过矿石的富集、冶炼、精炼三步
C.活泼金属的冶炼都是通过电解其盐溶液
D.热还原法中还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气或活泼金属等
答案:C
解析:活泼金属的冶炼是电解其熔融盐如MgCl2、NaCl等,或熔融氧化物如Al2O3等制得的,电解其盐溶液得不到金属单质,C错误。
2.不同金属的冶炼,其冶炼方法也可能不同,主要原因是(  )
A.金属在自然界中的分布不同
B.金属在自然界中的含量不同
C.金属在自然界中的存在形式不同
D.金属的活动性不同
答案:D 
解析:金属冶炼的实质是用还原的方法使金属化合物中的金属离子得电子变成金属单质,金属的活动性不同,其对应金属离子得电子的能力不同,冶炼方法就有可能不同。
3.化学学科的发展对人类文明进步起到了极为重要的作用。下列认识正确的是(  )
A.人类对金、银、铜、铁、铝的认识与其在自然界分布无关
B.人类解决吃、穿、住、行最有效的方法就是大力开发石油及其产品
C.工业上可用电解熔融态的MgCl2、AlCl3来制备Mg、Al
D.工业上可用空气、Cu、稀硫酸来制备CuSO4
答案:D
解析:选项A,金是极不活泼金属,在自然界中有单质存在,古人不需冶炼即可获得,随着化学科学的进步,人类逐渐冶炼出Cu、Fe、Al等金属,可见人类认识和获取金属与金属活动性顺序密切相关。选项B,石油是不可再生资源,总有一天,石油会消耗殆尽,它不是解决人类吃、穿、住、行最有效的方法。选项C,AlCl3是共价化合物,电解熔融AlCl3得不到Al。选项D,将铜粉放在稀硫酸中,不断通入空气,加热即可生成CuSO4。
4.实验室欲使1.6 g Fe2O3完全被还原,事先应准备的H2气体在标准状况下的体积为 (  )
A.672 mL B.336 mL
C.大于672 mL D.小于336 mL
答案:C
5.用铝热法还原下列氧化物,制得金属各1 mol,消耗铝最少的是(  )
A.MnO2 B.WO3
C.Cr2O3 D.Co3O4
答案:D
6.从石器、青铜器到铁器时代,金属的冶炼体现了人类文明的发展水平,下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限,之所以有先后,主要取决于(  )
A.金属的导电性强弱
B.金属在地壳中的含量多少
C.金属的化合价高低
D.金属的活动性大小
答案:D
7.分别用氢气和金属做还原剂冶炼金属,下列有关所得金属纯度的说法正确的是(  )
A.用氢气的纯度高 B.用金属的纯度高
C.二者相同 D.无法比较
答案:A 
解析:用还原法冶炼金属,还原剂可以是金属,也可以是H2、CO等还原性气体,二者比较而言,利用H2、CO等冶炼金属,只要反应充分就能得到较纯净的金属。
8.在冶金工业上,下列均不能用通常化学还原剂制得的金属是(  )
A.K、Ca、Na、Al B.K、Na、Zn、Fe
C.Zn、Fe、Cu、Ag D.Mg、Al、Zn、Fe
答案:A 
解析:一些很活泼的金属,它们失电子的能力很强,通常的化学还原剂很难使其阳离子得到电子被还原成金属单质,其冶炼通常应采用电解法。
9.铝能用于冶炼一些金属(如:钒、铬、锰等),这是因为铝(  )
A.既能与酸反应,又能与碱反应
B.导电性好
C.熔点低
D.还原性较强,在冶炼反应中放出大量的热量
答案:D
解析:铝能用于冶炼一些金属,是因为铝有较强的金属性,可以将一些金属性较它弱的金属置换出来。另外,在冶炼反应中放出大量的热量,使反应体系维持在高温状态,可以把一些金属性较弱的金属从它们难熔的金属氧化物中置换出来。
10.下列关于铝热反应2Al+Fe2O32Fe+Al2O3的说法不正确的是(  )
A.该反应中Al作还原剂
B.该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1?2
C.该反应中冶炼1 mol Fe转移2 mol电子
D.该反应可用于焊接钢轨
答案:C
11.已知工业上真空炼铷的化学方程式为2RbCl+MgMgCl2+2Rb(g),对此反应能够进行的正确解释是 (  )
A.Rb比Mg的金属性强
B.铷的沸点比镁低,把铷的蒸气抽走后,平衡向正反应方向移动
C.MgCl2的热稳定性比RbCl弱
D.高温下Mg2+的得电子能力比Rb+弱
答案:B 
解析:由金属活动性顺序可知金属性:K>Mg,对于碱金属的金属性:Rb>K,所以金属性:Rb>Mg,则得电子能力:Mg2+>Rb+,所以A和D均错。反应生成了MgCl2,MgCl2与RbCl相比,差别是阳离子不同,Mg2+的离子半径小于Rb+,且所带电荷数大于Rb+,所以MgCl2的热稳定性比RbCl要强,C错。
12.湿法冶金中,把质量为m g的铁片放入CuSO4溶液中,过一会儿取出干燥,铁片的质量变为n g,则被氧化的铁的质量是 (  )
A.8(n-m)g B.8(m-n)g
C.7(m-n)g D.7(n-m)g
答案:D
解析:Fe+CuSO4===FeSO4+Cu  Δm(增加)
56 64 8
x (n-m) g
=得x=7(n-m)g
二、非选择题(共52分)
13.(10分)冶炼金属常用以下几种方法:①以C、CO或H2作还原剂;②用活泼金属Na、Mg等还原;③利用铝热反应还原;④电解法;⑤热分解法。下列金属各采用哪种方法还原最佳?(用序号填写下列空白)
(1)Fe、Zn、Cu等中等活泼金属:________。
(2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属:________。
(3)Hg、Ag等不活泼金属:________。
(4)V、Cr、Mn、W等高熔点金属:________。
(5)K、Rb、Cs、Ti等金属:________。
答案:(1)① (2)④ (3)⑤ (4)③ (5)②
解析:根据每种金属的特点选择最佳方案。其中K、Rb、Cs、Ti等利用的原理比较特别,不是用活泼金属置换不活泼金属,而是利用平衡原理,如Na+KClNaCl+K↑,分离出钾蒸气使此反应得以继续进行。
14.(12分)将两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状,套在一起使四周都是四层,把内层纸漏斗取出,在底部剪一个孔,用水湿润,再与另一纸漏斗套在一起,架在铁架台的铁圈上,下面放有盛有细沙的蒸发皿,将5 g炒干的三氧化二铁粉末和2 g铝粉混合均匀,放在纸漏斗中,上面加少量氯酸钾,并在混合物中插一根镁条,用燃着的木条点燃镁条。完成下列问题。
(1)上述反应的实验现象为______________,因此,铝可用于制造信号弹、燃烧弹、火箭推进剂等。
(2)上述反应的化学方程式为________________________,此反应称为________反应,铝粉和氧化铁粉末的混合物称为________,铝热反应可用于________。(填写一种用途)。
(3)铝粉可以和铁、铬、锰的氧化物粉末发生铝热反应,铝变成氧化铝,铁、铬、锰等金属的氧化物变成相应的金属单质。写出下面反应的化学方程式。
Al+MnO2:_____________________________________;
Al+Cr2O3:_____________________________________。
答案:(1)当外部镁条刚刚燃烧完毕时,纸漏斗内混合物立即剧烈反应,发出耀眼的白光,产生大量的烟;纸漏斗被烧破,有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上;液珠冷却后变为黑色固体
(2)2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe 铝热 铝热剂 焊接钢轨(或冶炼Cr、Mn等难熔的金属)
(3)4Al+3MnO22Al2O3+3Mn 2Al+Cr2O3Al2O3+2Cr
解析:铝与氧化物反应的实质是铝将氧化物中的化合态金属元素还原为金属单质。反应的特点是在高温下进行,反应迅速并放出大量的热,新生成的金属单质呈液态且易与Al2O3分离。反应的重要作用:一是焊接钢轨,二是冶炼V、Cr、Mn等难熔的金属。
15.(12分)粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。现进行如下实验:
①取适量A进行铝热反应,产物中有单质B生成;
②另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 mol·L-1盐酸中,得溶液C;
③将①中得到的单质B和溶液C反应,放出1.12 L(标准状况)气体,同时生成溶液D,还残留有固体物质B;
④用KSCN溶液检验时,溶液D不变色;
请填空:
(1)①中引发铝热反应的实验操作是________。产物中的单质B是________。
(2)②中所发生反应的化学方程式是__________。
(3)③中所发生的各反应的离子方程式是______。
(4)若溶液D的体积仍视为0.15 L,则该溶液中c(Mg2+)为________,c(Fe2+)为________。
答案:(1)加少量KClO3,插上镁条并将其点燃 Fe
(2)Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O;MgO+2HCl===MgCl2+H2O
(3)Fe+2H+===Fe2++H2↑;Fe+2Fe3+===3Fe2+
(4)0.67 mol·L-1 2.3 mol·L-1
解析:MgO不能与铝发生置换反应,所以①发生的反应是Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3
②中发生的反应是Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O,MgO+2HCl===MgCl2+H2O
③中发生的反应是Fe+2FeCl3===3FeCl2,Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
④中加入KSCN溶液不变色,说明Fe3+完全被还原为Fe2+,溶液D为MgCl2、FeCl2的混合液。根据题意假设20 g A中MgO和Fe2O3的物质的量均为x,则:40 g·mol-1x+160 g·mol-1x=20g,解得x=0.1 mol。溶液中Mg2+的物质的量等于MgO的物质的量,c(Mg2+)=0.67 mol·L-1,反应后原加入的盐酸中的Cl-全部转移到FeCl2和MgCl2中,Cl-守恒,所以溶液D中:n(Cl-)=n(Mg2+)×2+n(Fe2+)×2=6.0 mol·L-1×0.15 L=0.9 mol,n(Fe2+)=0.35 mol,所以c(Fe2+)=2.3 mol·L-1。
16.(8分)有资料表明,氧化铁在高炉内被一氧化碳还原时,是按Fe2O3Fe3O4FeOFe的顺序分步进行的,请就此回答下列问题:
(1)分阶段写出氧化铁转化为铁的化学方程式:
①__________________________________________________;
②__________________________________________________;
③__________________________________________________。
(2)从铁元素的性质方面来说,铁能分步被还原的主要原因是
_________________________________________________。
答案:(1)①3Fe2O3+CO2Fe3O4+CO2
②Fe3O4+CO3FeO+CO2
③FeO+COFe+CO2
(2)铁元素有不同的化合价,化合价越低氧化性越弱,还原所需要的温度越高
17.(10分)铝热反应不仅用于焊接钢轨,而且还常用于冶炼熔点较高的金属如钒、铬、锰等。
(1)试从铝粉跟氧化铁的反应出发,思考铝热反应为什么可以应用于冶炼这些金属?
(2)请配平下列用铝热反应冶炼金属钒和钴的化学方程式,指出哪些物质是还原剂、哪些物质是氧化剂,并计算生成1 mol各种金属分别需要纯铝的质量。
V2O5+Al——Al2O3+V
Co3O4+Al——Al2O3+Co
答案:(1)铝粉跟氧化铁的反应为Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3,该反应称为铝热反应,在反应过程中放出大量的热,放出的热量足以使高熔点金属熔融成液态,这样就可以分离出熔融态的金属,达到冶炼这些金属的目的。
(2)根据原子守恒配平化学方程式,判断两个反应均为氧化还原反应,根据“所含元素化合价升高的物质是还原剂,所含元素化合价降低的物质是氧化剂”进行判断:
3V2O5+10Al5Al2O3+6V
氧化剂 还原剂
3Co3O4+8Al4Al2O3+9Co
氧化剂 还原剂
根据化学方程式找到纯铝与生成金属之间的物质的量的关系:
10Al ~ 6V  8Al ~ 9Co
270 g 6 mol 216 g 9 mol
x 1 mol y 1 mol
列出比例式,解得x=45 g,y=24 g。
即生成1 mol钒需要45 g纯铝,生成1 mol钴需要24 g纯铝。
课时作业25 海水资源的开发利用
时间:45分钟  满分:100分
一、选择题(每小题4分,共48分,每题有1~2个选项符合题意)
1.某浓缩海水样品中主要含有Cl-、Na+、Mg2+等离子,如果忽略其他离子的存在,则有关样品中各元素质量分数的大小关系可能正确的是 (  )
A.H>O>Na>Mg B.O>Mg>Cl>Na
C.O>H>Cl>Na D.Na>Cl>O>H
答案:C 
解析:海水样品中含有Cl-、Na+、Mg2+,还含有H2O,所以本题归结到Cl、Na、Mg、H、O五种元素质量分数的比较上来。从水分子的组成看,O元素的质量分数大于H,可由此排除A;Cl-、Na+、Mg2+三种离子能以NaCl、MgCl2形式存在,可知这三种离子中Cl-的质量分数最大,可由此排除B、D。
2.目前,从海水中提取的溴占世界溴年产量的1/3左右,常用的方法之一是用氧化剂把Br-氧化成单质溴,再通入热空气将溴蒸气吹出,这一反应中常用的氧化剂是 (  )
A.O2 B.Cl2
C.浓硫酸 D.浓硝酸
答案:B 
解析:Cl2可把Br-氧化成单质溴:2Br-+Cl2===2Cl-+Br2,而O2不能。浓硫酸、浓硝酸能把Br-氧化成更高价态,且反应产生有害的气体产物(SO2、NO2等),不宜选用。
3.某课外小组将灼烧海带产生的灰烬浸泡后过滤,得到澄清的滤液。他们设计了如下几个方案,你认为能证明海带的灰烬中含有碘元素的是 (  )
A.取适量滤液,蒸干,观察是否有紫色固体生成
B.取适量滤液,加入苯,振荡,静置,苯层无色,证明不含碘元素
C.取适量滤液,向其中加入淀粉溶液,无明显现象,证明不含碘元素
D.取适量滤液,加入酸化的H2O2,再加入淀粉溶液,呈蓝色,证明含有碘元素
答案:D 
解析:海带的灰烬中含有的碘元素,是以I-形式存在的,不是以单质形式存在,所以A、B、C均不正确。D中发生了氧化还原反应:H2O2+2I-+2H+===I2+2H2O,产生了I2,使淀粉溶液呈蓝色。
4.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 B.③②④①⑤
C.③④②⑤① D.②④③⑤①
答案:D 
解析:海水中含有大量的MgCl2,熟石灰Ca(OH)2可与海水中的MgCl2反应生成沉淀:MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2,过滤得Mg(OH)2沉淀,加盐酸得MgCl2溶液,浓缩结晶成MgCl2·6H2O,在一定条件下脱水干燥,得无水氯化镁。
5.从海水中提取的粗盐主要成分是NaCl,现要除去NaCl中少量的CaCl2、ZnCl2、Na2SO4杂质,下列选用的试剂及其使用顺序正确的是(  )
A.Na2CO3、BaCl2、HCl B.BaCl2、Na2CO3、H2SO4
C.BaCl2、Na2CO3、HCl D.Ba(NO3)2、Na2CO3、HCl
答案:C 
解析:一般除杂质的试剂,要尽量除去杂质,加入的试剂必须稍过量,加过量试剂时还应考虑下一步要除去过量未反应的试剂。本题加试剂顺序应是Ba2+→CO→HCl,加稍过量BaCl2可除去Na2SO4,稍后加入的Na2CO3在除去CaCl2的同时也除去了过量的BaCl2,最后再用盐酸除去过量的Na2CO3,盐酸过量点不要紧,可通过加热挥发而除去。
6.从海水中提取溴的过程中,发生了如下反应:5NaBr+NaBrO3+3H2SO4===3Na2SO4+3Br2+3H2O,与此反应在原理上最相似的是(  )
A.2HBr+Cl2===2HCl+Br2
B.3NaAlO2+AlCl3+6H2O===4Al(OH)3↓+3NaCl
C.2H2S+SO2===3S↓+2H2O
D.Cl2+H2O===HCl+HClO
答案:C 
解析:题中发生了溴的自身氧化还原反应,-1价的溴与+5价的溴价态归中为0价。A不是元素的自身氧化还原反应,B是非氧化还原反应,可排除A、B。C、D为硫、氯元素的自身氧化还原反应,C项为-2价的硫与+4价的硫价态归中为0价,与题中反应最相似。
7.下列有关工业生产的叙述不正确的是(  )
A.用海水淡化后的浓缩海水作原料提取溴
B.在太阳能资源相对充足的沿海地区建造海水淡化厂
C.利用“海水→氯化钠→金属钠→氢氧化钠”的工艺流程生产烧碱
D.利用“海水→氢氧化镁→氯化镁→金属镁”的工艺流程生产金属镁
答案:C
8.从海水可获得的在常温下为液体的单质是(  )
A.Mg B.K
C.Br2 D.I2
答案:C 
解析:题中涉及的物质中只有Br2在常温下是液体。
9.下列关于海水资源利用的认识,错误的是(  )
A.海水中金、锶、碳、铜、铁等元素属于微量元素
B.海底多数金属结合矿含有铁、锰、钴等多种金属元素
C.通过蒸馏法、电渗析法、离子交换法等可以实现海水的淡化
D.海水提溴过程溴元素依次发生氧化反应、还原反应、氧化反应
答案:A 
10.广东正在建设海洋强省。下列说法不正确的是(  )
A.从海带中提取碘单质的过程涉及氧化还原反应
B.往淡水中加入NaCl等配成人造海水,可用于海产品的长途运输
C.赤潮主要是由工农业生产和生活废水引起沿海水域的富营养化而造成的
D.海洋经济专属区的资源开发可获得Fe、Co、K、Au、Mg、B等金属
答案:D
解析:海水中的碘元素以碘离子(I-)的形式存在,要从海水中提取碘单质(I2)必然会涉及元素化合价的升降,即一定涉及氧化还原反应,故A项正确;赤潮主要是由于生活污水和工农业生产的废水任意排放导致水中N、P元素含量升高引起水域的富营养化而造成的,故C项正确;B不是金属,故D项错误。
11.如果实行海水淡化来供给居民饮用水,下列方法中在原理上完全不可行的是(  )
A.加明矾使海水中的盐沉淀出来而淡化
B.利用太阳能使海水升温,通过蒸馏而使其淡化
C.将海水缓慢降温凝固以获取淡水
D.将海水通过离子交换树脂以除去各种离子
答案:A
解析:海水淡化的方法:蒸馏法、电渗析法、离子交换法。选项A,加明矾,明矾的主要成分是KAl(SO4)2·12H2O,不能使海水中的盐沉淀出来,所以不能使海水淡化。
12.海洋是非常巨大的资源宝库,以下有关海洋资源开发和利用的说法,不正确的是(  )
A.海水中的元素种类很多,富集程度大
B.海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等
C.海水中除H2O外,还含有Cl、Na、K、Mg、Ca、S、F等多种元素的化学资源
D.由于与岩石、大气和生物相互作用,海水中溶解和悬浮着大量无机物和有机物
答案:A
解析:海水中的元素种类很多,但很多元素的富集程度却很低。
二、非选择题(共52分)
13.(12分)某化学课外小组以海带为原料制取少量碘水,现用CCl4从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液。其实验操作可分解为如下几步:
A.把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中;
B.把50 mL碘水和15 mL CCl4加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞;
C.检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液;
D.倒转分液漏斗用力振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞把分液漏斗放正;
E.旋开活塞,用烧杯接收溶液;
F.从分液漏斗上口倒出上层水溶液;
G.将分液漏斗上口的玻璃塞打开并使塞上凹槽对准漏斗口上的小孔;
H.静置、分层。
就此实验,完成下列填空。
(1)正确的操作顺序为(  )→(  )→(  )→A→G→ (  ) →E→F。
(2)上述E步骤的操作中应注意____________________。
上述G步骤操作的目的是_________________________。
(3)选用CCl4从碘水中萃取碘的原因是__________________
___________________________________________________。
(4)酒精不能作为萃取碘水中碘的萃取剂,原因是(  )
A.酒精易挥发 B.酒精密度小
C.酒精有毒 D.酒精与水互溶
答案:(1)C B D H (2)使漏斗下端管口紧靠烧杯内壁,及时关闭活塞,不要让上层液体流出 使漏斗内外空气相通,以保证进行E操作时漏斗里液体能够流出 (3)CCl4与水不互溶,而碘单质在CCl4中的溶解度比在水中的大很多 (4)D
解析:(1)题中给出了八个步骤,后五个步骤的顺序也已给出了其中四个:A→G→(  )→E→F,考虑到静置、分层后才能分液,操作顺序应为A→G→H→E→F。然后将B、C、D三个步骤排序,萃取操作开始步骤应为查漏→装液→振荡,即C→B→D。(2)E操作时要注意使漏斗下端管口紧靠烧杯内壁,及时关闭活塞,防止上层液体流入烧杯中,为保证分液漏斗内液体顺利滴下,在进行分液操作时应注意漏斗内部应与外界大气相连通,所以要打开分液漏斗上部的塞子并使塞子的凹痕与小孔相对。(3)萃取剂的选择应是两种溶剂不互溶,而且要提取的物质在萃取剂中的溶解度应大于在原溶剂中的溶解度,而CCl4具备了上述特点。(4)由于酒精与水互溶,故不能用作萃取剂。
14.(12分)海水的综合利用可以制备金属镁,其流程如下图所示:
(1)若在空气中加热MgCl2·6H2O生成的是Mg(OH)Cl或MgO,写出相应反应的化学方程式
__________________________________________________;
用电解法制取金属镁时,需要无水氯化镁。在干燥的氯化氢气流中加热MgCl2·6H2O时,能得到无水氯化镁,其原因是________。
(2)Mg(OH)2沉淀中混有Ca(OH)2应怎样除去?写出实验步骤。
___________________________________________________。
(3)实验室里将粗盐制成精盐的过程中,溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作都用到了玻璃棒,分别说明这三种情况下使用玻璃棒的目的。
溶解时:________________________________________;
过滤时:_________________________________________;
蒸发时:_________________________________________。
答案:(1)MgCl2·6H2OMg(OH)Cl+HCl↑+5H2O↑;MgCl2·6H2OMgO+2HCl↑+5H2O↑或Mg(OH)ClMgO+HCl↑
在干燥的HCl气流中,抑制了MgCl2的水解,且带走MgCl2·6H2O受热产生的水分,故能得到无水MgCl2
(2)加入MgCl2溶液,充分搅拌,过滤,沉淀,用水洗涤
(3)搅拌,加速溶解 使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗,防止外洒 搅拌,防止因局部过热液滴或晶体飞溅。
15.(18分)在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中,采取下面的工艺流程生产单质碘。
试回答下列问题:
(1)乙、丁中溶质的化学式为________、________。
(2)第③步操作中的主要反应的离子方程式是________(填序号)。
A.Fe+2Ag+===Fe2++2Ag
B.Fe+3Ag+===Fe3++3Ag
C.Fe+2AgI===Fe2++2Ag+2I-
D.Fe+3AgI===Fe3++3Ag+3I-
(3)第④步骤操作中用稀硫酸浸洗的目的是_______。
(4)第⑤步操作的反应原理:3Ag+4HNO3===3AgNO3+NO↑+2H2O,其中,HNO3的作用是(  )
A.氧化性 B.还原性
C.酸性 D.催化剂
(5)第⑦步操作可供提纯I2的两种方法是________和________(不要求写具体步骤)。
(6)检验得到I2的方法是________________。
答案:(1)FeI2 FeCl3 (2)C
(3)用稀硫酸除去银中过量铁屑 (4)AC
(5)升华法 溶剂萃取法
(6)取少量加入淀粉溶液,若变蓝,说明得到了单质碘,若不变蓝,则没有得到单质碘
解析:根据框图可知,向含I-的卤水加入AgNO3溶液,则甲为AgI,加入过量铁屑,置换出AgI中的银,则乙为FeI2,单质银中过量铁屑可用稀硫酸除去;FeI2中通入过量Cl2得到I2和FeCl3,则丁为FeCl3;第⑤步操作的反应中硝酸部分价态降低,说明硝酸起氧化剂和酸性作用;利用碘单质的特性,可以用升华或萃取的方法提取出碘;一般用淀粉能否变蓝检验是否得到单质碘。
16.(10分)目前世界上60%的镁是从海水中提取的。海水提镁的主要流程如下:
请回答下列问题:
(1)从离子反应的角度思考,在海水中加入石灰乳的作用是________,写出在沉淀池中发生反应的离子方程式:____________
_____________________________________________________。
(2)石灰乳是生石灰与水形成的化合物,从充分利用海洋化学资源,提高经济效益的角度考虑,生产生石灰的主要原料来源于海洋中的________。
(3)操作A是________,操作B是________。
(4)加入的足量试剂a是________(填化学式)。
(5)无水MgCl2在熔融状态下,通电后会产生Mg和Cl2,该反应的化学方程式为______________________________,从考虑成本和废物循环利用的角度,副产物氯气可以用于____________。
答案:(1)沉淀Mg2+[或使Mg2+形成Mg(OH)2沉淀]
Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
(2)贝壳(或牡蛎壳等)
(3)过滤 加热浓缩(或蒸发结晶) (4)HCl
(5)MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑ 制盐酸,循环使用
解析:(1)石灰乳中的Ca(OH)2与海水中的镁盐发生复分解反应生成Mg(OH)2沉淀。
(2)海滩上贝壳的主要成分是CaCO3,可用于制取生石灰。
(3)从沉淀池中得到Mg(OH)2固体,应利用过滤操作,加热浓缩MgCl2溶液,可使其结晶析出MgCl2晶体。
(4)溶解Mg(OH)2应用足量盐酸。
(5)MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑,Cl2可用于生产盐酸,循环利用。