河南省荥阳三中2015-2016学年高中化学化学与资源开发利用(第10课时)《海水提镁从海水中提取重水》三案一
河南省郑州市荥阳第三高级中学高一化学联考试卷含解析

河南省郑州市荥阳第三高级中学高一化学联考试卷含解析一、单选题(本大题共15个小题,每小题4分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,共60分。
)1. 工业上用H2和N2直接合成氨:N2+3H2 2NH3,下列措施肯定能使合成氨反应速率加快的是()①升高温度②加入催化剂③增大反应物浓度④增大压强A、只有①②③B、只有①②④C、只有①③④D、①②③④参考答案:D略2. 室温时,将同种规格的铝片分别投入下列物质中,生成氢气的反应速率最大的是A. 0.1mol/L盐酸15mLB. 0.15mol/L 硫酸8mLC. 0.2mol/L 盐酸12mLD. 18mol/L 硫酸15mL参考答案:B氢离子浓度越大反应速率越大,但铝在18mol/L硫酸中钝化,故B正确。
3. 现有AlCl3和MgSO4混合溶液,向其中不断加入NaOH溶液,得到沉淀的量与加入NaOH溶液的体积如图所示,原溶液中Cl-与SO42-的物质的量之比为A.1:3 B.2:3C.6:1 D.3:1参考答案:C4. 下列说法中,能说明化学平衡一定向正反应方向移动的是A.N2O4(g) 2NO2(g),改变某一条件后,气体颜色加深B.N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g),改变某一条件后,NH3的体积分数增加C.H2(g) + I2(g) 2HI(g),单位时间内消耗H2和HI的物质的量之比大于1∶2D.2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g),恒温恒容充入He参考答案:C略5. 用下列方法都可以产生氧气:① 加热高锰酸钾;② 向过氧化钠中通入二氧化碳;③向H2O2溶液中加入二氧化锰。
若要得到质量相同的氧气,反应过程中电子转移的数目之比依次为A.1∶1∶1B.2∶1∶1 C.1∶2∶1D.1∶2∶2参考答案:B6. 下列离子方程式书写不正确的是A.钠和冷水反应 Na+2H2O=Na++2OH +H2↑B.铝粉投入到NaOH溶液中:2Al+2OH-══ 2AlO2-+H2↑C.AlCl3溶液中加入足量的氨水:Al3++ 3OH-══ Al(OH)3↓D.FeCl2溶液跟Cl2反应:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-参考答案:ABC略7. 下列关于浓硫酸和浓硝酸的说法正确的是()A.浓硫酸和浓硝酸都能用来直接跟锌粒反应制氢气B.浓硫酸和浓硝酸都是常用的干燥剂C.浓硫酸和浓硝酸和金属铜反应中都表现为氧化性和酸性D.浓硫酸和浓硝酸在常温下都能用金属铝制容器盛放参考答案:CD略8. 某二价阳离子,具有18个电子,核内质子数是A、20B、16C、19D、18参考答案:A9. 下列说法正确的是()A.原子最外层电子数等于或大于3(小于8)的元素一定是非金属元素B.原子最外层只有1个电子的元素一定是金属元素C.最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期D.某元素的离子最外层电子数与次外层电子数相同,该元素一定位于第三周期参考答案:C略10. 制出了第一张元素周期表的科学家是()A.勒夏特列B.汤姆生C.阿伏伽德罗D.门捷列夫参考答案:D【考点】化学史.【分析】1869年,俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律,并编制出元素周期表,使得化学学习和研究变得有规律可循.【解答】解:A、勒夏特列提出了勒夏特列原理,为化学平衡的移动指明了方向,故A错误;B、汤姆生发现了电子,使化学对物质的研究上了一个新台阶,故B错误;C、阿伏伽德罗在化学上的主要贡献是提出了分子的概念,并创立了分子学说,故C错误;D、门捷列夫绘制出了第一张元素周期表,故D正确.故选D.11. 用N表示阿伏加德罗常数的值。
河南省荥阳三中高中化学化学与资源开发利用(第7课时)《天然水的净化》三案一课学案新人教版选修2

第7课时天然水的净化学案【学习目标】1.了解自来水的净化原理。
2.了解净水的常用方法——混凝法和化学软化法。
3.知道纯水与天然水、硬水与软水的区别,学会简单、常用的检验硬水与软水的方法。
4.了解硬水软化的常用方法——加热法、药剂法和离子交换法。
【重点难点】硬水软化的常用方法——加热法、药剂法和离子交换法课前预习【情景材料】如何获得在人们的生活和生产中可以使用的洁净的水,本课题从三个角度度介洁净水的获取方法,即从天然淡水、从生产或生活污水及从海水中获取洁净水。
介绍水净化的化学原理、方法和简要流程。
例如,天然水的净化主要介绍了混化学软化法;污水处理介绍了中和和法和沉沉淀法等。
【预习内容】根据教材有关内容填写下列空白:一、水处理方法的选择水处理方法的选择,通常要考虑以下几个方面:1. 和的要求。
2.选择有效的和。
3.考虑必要的,进行质量、数量及等方面的综合评价。
二、天然水的净化1.混凝法除水中的悬浮物和胶体(1)定义:混凝法就是在天然水中加入,使,然后过滤除去的方法。
(2)常用的混凝剂在生活中常用作混凝剂,在工业生产中还常用、、、等作混凝剂。
(3)明矾的净水原理①写出明矾发生电离和水解的方程式、。
②Al(OH)3胶体粒子带电,通过作用,破坏了天然水中胶体杂质的,使胶体杂质,同时,Al(OH)3还能吸附一些一同聚沉,从而起到了净水作用。
2.杀菌(1)用混凝剂可以除去天然水中的不溶性杂质,若要作为生活用水,还要。
流程如下:→→。
(2)常用的杀菌剂有:、、等。
3.化学软化法(1)水的硬度①软水和硬水:含有叫做硬水;含有叫做软水。
②硬度的划分 a.暂时硬度:水的硬度是由 所引起的,这种硬度叫暂时硬度。
b.永久硬度:水的硬度是 等引起的,这种硬度叫永久硬度。
(2)硬水的软化方法硬水软化的方法通常用 、 和 等。
①具有暂时硬度的水可以用 的方法进行软化,用化学反应方程式表示为: 、 和 。
②具有永久硬度的水可采用 和 进行软化。
河南省荥阳三中高中化学 化学与资源开发利用(第13课时

第13课时单元复习小结学案【知识建构】【专题突破】1.天然水的净化,海水淡化,污水处理,煤、石油、天然气的综合利用等知识的学习,以查阅资料、与同学交流探讨为主,同时结合实地参观考察,理论联系实际。
2.学习电解原理及其应用,以实验探索、独立思考、牢记规律为主,同时要做一定量的练习题以巩固知识。
3.加强知识间的联系与对比,以新技术的学习与掌握为主体,复习巩固已经学过的基础知识。
专题一:化学工业生成与环境保护【教师点拨】电解是指电流通过溶液时在阴、阳两极发生化学反应的过程,这一内容在高考试题中出现的几率很高。
此类题主要分析阴、阳两极反应,理清溶液中的离子在电极上的放电顺序,阳极:金属>S2->I->Br->Cl->OH->SO42-、NO3-、CO32-(含氧酸根一般不放电),阴极:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+。
利用电子守恒法去求解有关计算题。
电化+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K学常常涉及到物理学中的串联电路、并联电路以及相关物理量,如电流强度、电压、电阻、时间、电量等,无疑有关电化学知识是物理学和化学的交汇点,这将会成为理科综合测试的热点。
有关电解计算的方法与规律:通常是求电解后某产物的质量、气体的体积、某元素的化合价以及溶液的pH、物质的量浓度等。
解决此类题的方法有两种:一种是根据电解方程式或电极反比例式求解;另一种是利用各电极、线路中转移的电子数目守恒列等式求解,以电电子守恒较为简便,注意运用。
一般计算电极产物时用电极反应,采用电子守恒法,计算电解后溶液的pH时用电解方程式,列比例求解。
规律方法 有关电化学涉及的计算题,可依据电子得失守恒原理,通过“转移电子数相等”之桥,寻找关系式进行计算。
友情提示:通过4 mol e -为桥可构建如下关系式:4e -~2Cl 2(Br 2、I 2)~O 2~4H +阳极产物4OH -~2H 2~2Cu ~4Ag ~4nM 阴极产物说明:M 为金属,n 为其化合价。
河南省荥阳市第三高级中学2016届高三下学期5月月考化学试卷 含解析

河南省荥阳市第三高级中学2016届高三下期5月月考化学试卷(解析版)1.下列物质可以作为食用商品添加剂的是A.盐酸克仑特罗(瘦肉精)B.苏丹红C.甲醇D.苯甲酸钠【答案】D【解析】试题分析:瘦肉精、苏丹红和甲醇均不能作为食用商品添加剂,苯甲酸钠可以作为食品防腐剂,D项正确,故答案为D项.考点:化学与健康2.根据物质所含的官能团可以分析物质具有的性质,现有某物质的结构如下:CH2=CH—CH2—CHO.则该物质可以发生的反应有()①加成反应②水解反应③消去反应④加聚反应⑤氧化反应⑥还原反应A. ①③④⑤⑥B.①④⑤⑥ C。
②③④⑤⑥ D。
全部【答案】B【解析】有机物CH2=CH—CH2—CHO中含有的官能团有碳碳双键和醛基,反应可以发生的反应有加成反应、加聚反应、氧化反应和还原反应,即B正确。
3.下列说法正确的是A.含有阴离子的晶体中必含有阳离子B.由极性键构成的AB2型分子必是极性分子C.非金属元素组成的化合物中只含有共价键D.离子晶体中必含有离子健,分子晶体中必含有共价键【答案】A【解析】4.下列各反应,能用同一离子方程式表示的是( )A。
醋酸和氢氧化钠溶液醋酸和氨水B。
氯化钡溶液与硫酸铜溶液氢氧化钡溶液与硫酸铜溶液C。
氢氧化钡与稀硫酸氢氧化钡与稀盐酸D. 石灰石与稀硝酸石灰石与稀盐酸【答案】D【解析】略5.如图,曲线a表示一定条件下,可逆反应X(g)+Y(g)2Z (g) +W(s),正反应为放热反应的反应过程,若使a曲线变为b曲线,可采取的措施是A.减小Y的浓度B.增大Y的浓度C.降低温度D.减小反应体系的压强【答案】D【解析】试题分析:由图可知,若使a曲线变为b曲线,反应达到平衡的时间加长,即反应速率降低;平衡时X的转化率不变,则平衡不移动。
减小Y的浓度,v降低,平衡左移,A错;增大Y的浓度,v增大,平衡右移,B错;降低温度,v降低,平衡右移,C错;该反应前后气体分子总数相同,减小压强,平衡不移动,速率降低,选D。
河南省荥阳三中2015-2016学年高中化学走进化学工业(第5课时)《纯碱的生产》三案一课学案新人教版选修2

第5课时纯碱的生产学案【学习目标】1.了解索尔维制碱法和侯氏制碱法的化学反应原理、主要原料和生产过程。
2.了解纯碱的丰要性质和用途。
3.了解纯碱生产对环境的影响及解决方法。
4.通过对索尔维制碱法和侯氏制碱法的对比,提高分析与解决问题的能力。
【重点难点】掌握路布兰法——索尔维法——联合制碱法(侯氏制碱)的基本原理。
课前预习【情景材料】《纯碱制造》一书于1933年在纽约列入美国化学会丛书出版。
这部化工巨著第一次彻底公开了索尔维法制碱的秘密,被世界各国化工界公认为制碱工业的权威专著,同时被相继译成多种文字出版,对世界制碱工业的发展起了重要作用。
美国的威尔逊教授称这本书是“中国化学家对世界文明所作的重大贡献”。
侯先生奉献了毕生的精力制备纯碱——碳酸钠,为什么要制备碳酸钠?它到底有什么重要用途呢?那现代工业上是怎样制备的呢?【预习内容】根据教材有关内容填写下列空白:一、纯碱及其用途碳酸钠的俗名叫,可用来制、、、和,碳酸钠作为原料可用来生产的化合物,还大量应用于中,我国素有“”之称。
二、路布兰制碱法1.原料:、、、。
2.生产原理路布兰制碱法的生产原理用化学反应方程式表示为:(1)生成Na2SO4:。
(2)生成Na2CO3:。
(3)缺点:路布兰制碱法生产纯碱具有,、等缺点。
三、氨碱法生产纯碱1.原料氨碱法是以和为原料生产碳酸钠的过程,但因二者不能自发进行反应,故而实际上,索尔维发明的氨碱法是以、和为原料,通过一系列反应来生产碳酸钠。
2.生产原理氨碱法是由比利时人发明的,所以也称为法,其生产原理用化学方程式表示为:,,。
四、联合制碱法1.原料联合制碱法,即将 与 联合生产的改进工艺,原料为 、 和 ,其中 和 来自于合成氨。
2.反应原理联合制碱法的主要化学反应方程式是: ,。
预习内容答案一、纯碱 玻璃、制皂、造纸、纺织 漂染 钠 口碱二、硫酸 食盐 木炭 石灰石NaCl +H 2SO 4=====120 ℃NaHSO 4+HCl↑NaCl +NaHSO 4========600~700 ℃Na 2SO 4+HCl↑Na 2SO 4+2C =====100 ℃Na 2S +2CO 2↑Na 2S +CaCO 3=====100 ℃Na 2CO 3+CaS原料利用不充分较 成本较高 设备腐蚀严重三.索尔维 索尔维制碱NH 3+CO 2+H 2O===NH 4HCO 3NaCl +NH 4HCO 3===NaHCO 3↓+NH 4Cl2NaHCO 3=====△Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O↑四、氨碱 合成 氯化 氨 二氧化碳 氨 二氧化碳NaCl +NH 4HCO 3===NaHCO 3↓+NH 4Cl2NaHCO 3=====△Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O↑堂中互动【问题探究1】从天然碱的形成推测碳酸钠在水中结晶析出主要受到哪些因素的影响?【教师点拨】关键从影响物质在水中的溶解度因素出发。
河南省荥阳三中2015-2016学年高中化学化学与资源开发利用(第11课时)《石油和天然气》三案一课学案新人教

第11课时石油和天然气学案【学习目标】1.了解石油、天然气的组成和用途以及深加工产品的广泛用途。
2.了解石油的分馏操作及分馏产品。
3.掌握石油的裂化、裂解的概念及主要目的和产品。
【重点难点】石油和天然气综合利用的新进展课前预习【情景材料】在必修教材中已经学习了石油的主要成分,知道石油是由各种烃组成的混合物及石油炼制的初步知识。
知道从石油中可以得到多种矿物油,如汽油、柴油等,石油;被誉为“工业业的血液”。
【预习内容】根据教材有关内容填写下列空白:一、石油和天然气1.石油的炼制和石油化工(1)石油的组成:主要是由各种、、和所组成的混合物。
(2)石油的冶炼:一方面是将石油中的混合物进行一定程度的分离,使它们物尽其用;另一方面,将含碳原子数较多的烃转变为含碳原子数较少的烃作为基本有机化工原料,以提高石油的利用价值。
①裂化:裂化就是在一定的条件下,将的烃分解为的程。
例如,在加热、加压和催化剂存在的条件下,十六烷裂化为辛烷和辛烯:;裂化的目的:为了;;裂化有裂化和裂化。
②裂解:采用比裂化更高的温度,使烃断裂成各种态烃和少量态烃的方法叫做石油的裂解。
石油的裂解气是一种复杂的混合气体,它除了主要含有、、等不饱和烃外,还含有、氢气、硫化氢等。
裂解气里烯烃含量比较高。
常把乙烯的产量作为衡量一个国家石油化工发展水平的标志之一。
2.天然气的利用用途:天然气除了直接用作;作为化工生产的原料、、;合成,替代石油生产清洁汽油、柴油等燃料油。
预习内容答案一、1.(1)烷烃环烷烃芳香烃(2)①相对分子质量较大、沸点较高相对分子质量较小、沸点较低C16H34→C8H18+C8H16 提高汽油的产量。
热催化②长链短链气液乙烯丙烯丁烯甲烷2.燃料提供合成氨所需的氢气制乙烯制甲醇液体燃料堂中互动【问题探究1】直馏汽油和裂化汽油有何差别。
如何鉴别?【教师点拨】直馏汽油与裂化汽油的成分主要的差异在于有无烯烃存在。
分析解答:直馏汽油是石油通过分馏的方法获得的汽油,因而其主要成分是烷烃、环烷烃等;裂化汽油主要是长链烷烃裂化后得到的饱和烷烃和不饱和的烯烃的液态混合物。
河南省荥阳三中高中化学 化学与材料的发展(第17课时)《金属的腐蚀及防护》三案一课学案 新人教版选修2

第17课时金属的腐蚀及防护学案【学习目标】1.了解金属腐蚀的实质和类型。
2.了解保护金属防止腐蚀的方法。
【重点难点】金属腐蚀的实质和类型及防护课前预习【情景材料】当金属和周围介质接触时,由于发生化学和电化学作用而引起的破坏叫做金属的腐蚀。
从热力学观点看,除少数贵金属(如Au、Pt)外,各种金属都有转变成离子的趋势,就是说金属腐蚀是自发的普遍存在的现象。
金属被腐蚀后,在外形、色泽以及机械性能方面都将发生变化,造成设备破坏、管道泄漏、产品污染,酿成燃烧或爆炸等恶性事故以及资源和能源的严重浪费,使国民经济受到巨大的损失。
据估计,世界各发达国家每年因金属腐蚀而造成的经济损失约占其国民生产总值3.5%~4.2%,超过每年各项天灾(火灾、风灾及地震等)损失的总和。
有人甚至估计每年全世界腐蚀报废和损耗的金属约为1亿吨!因此,研究腐蚀机理,采取防护措施,对经济建设有着十分重大的意义。
【预习内容】根据教材有关内容填写下列空白:一、金属的电化学腐蚀1.金属的腐蚀是金属与周围的气体或者液体物质发生而引起损耗的现象。
一般可分为腐蚀和腐蚀。
化学腐蚀:金属与接触到的干燥气体(如、、等)或非电解质液体(如)等直接发生化学反应而引起的腐蚀。
如:钢管被原油中的腐蚀,温度越高,化学腐蚀越。
电化学腐蚀:不纯的金属跟电解质溶液接触时。
会发生反应,的金属失去电子而被。
如在潮湿的空气中生锈。
两种腐蚀往往发生,但腐蚀更普遍,速度更快,危害更严重。
3.电化学腐蚀 (以钢铁为例)(1)析氢腐蚀 (酸性较强的溶液)负极: 正极:总方程式:(2)吸氧腐蚀 (中性或弱酸性溶液)负极: 正极:总方程式:离子方程式:Fe2+ + 2OH—= Fe(OH)2Fe(OH)2继续与空气中的氧气作用:铁锈的主要成分是,阻止钢铁继续腐蚀。
(能、不能)3.影响金属腐蚀快慢的因素本性:(1)金属的活动性:金属越 ,越容易被腐蚀(2)纯度:不纯的金属比纯金属跟 腐蚀,如纯铁比钢 腐蚀。
高考化学复习河南省荥阳市第三高级中学高三下期5月月考化学试卷.docx

高中化学学习材料鼎尚图文收集整理河南省荥阳市第三高级中学2016届高三下期5月月考化学试卷(解析版)1.下列物质可以作为食用商品添加剂的是A.盐酸克仑特罗(瘦肉精) B.苏丹红C.甲醇 D.苯甲酸钠【答案】D【解析】试题分析:瘦肉精、苏丹红和甲醇均不能作为食用商品添加剂,苯甲酸钠可以作为食品防腐剂,D项正确,故答案为D项.考点:化学与健康2.根据物质所含的官能团可以分析物质具有的性质,现有某物质的结构如下:CH2=CH-CH2-CHO。
则该物质可以发生的反应有()①加成反应②水解反应③消去反应④加聚反应⑤氧化反应⑥还原反应A. ①③④⑤⑥B.①④⑤⑥C.②③④⑤⑥D.全部【答案】B【解析】有机物CH2=CH-CH2-CHO中含有的官能团有碳碳双键和醛基,反应可以发生的反应有加成反应、加聚反应、氧化反应和还原反应,即B正确。
3.下列说法正确的是A.含有阴离子的晶体中必含有阳离子B.由极性键构成的AB2型分子必是极性分子C.非金属元素组成的化合物中只含有共价键D.离子晶体中必含有离子健,分子晶体中必含有共价键【答案】A【解析】4.下列各反应,能用同一离子方程式表示的是()A. 醋酸和氢氧化钠溶液醋酸和氨水B. 氯化钡溶液与硫酸铜溶液氢氧化钡溶液与硫酸铜溶液C. 氢氧化钡与稀硫酸氢氧化钡与稀盐酸D. 石灰石与稀硝酸石灰石与稀盐酸【答案】D【解析】略5.如图,曲线a表示一定条件下,可逆反应X(g) +Y(g) 2Z(g) +W(s),正反应为放热反应的反应过程,若使a曲线变为b曲线,可采取的措施是A.减小Y的浓度B.增大Y的浓度C.降低温度D.减小反应体系的压强【答案】D【解析】试题分析:由图可知,若使a曲线变为b曲线,反应达到平衡的时间加长,即反应速率降低;平衡时X的转化率不变,则平衡不移动。
减小Y的浓度,v降低,平衡左移,A错;增大Y 的浓度,v增大,平衡右移,B错;降低温度,v降低,平衡右移,C错;该反应前后气体分子总数相同,减小压强,平衡不移动,速率降低,选D。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第10课时海水提镁从海水中提取重水学案【学习目标】1.掌握海水提镁的原理与工艺流程。
2.了解从海水中提取重水的工艺流程。
【重点难点】1.海水提镁的原理与工艺流程2.海水中提取重水的工艺流程课前预习【情景材料】我国的镁矿储量世界第一,是世界上最大的镁生产和出口国,2003年,原镁产量占全球的63%。
目前主要是通过煅烧陆地天然菱镁矿来制取镁,用这种方法制得的氧化镁,纯度不高,还要消耗大量的能源,并且对环境污染很大。
海水提镁自本世纪40年代开创以来,发展极快,目前世界上生产的镁已有60%取自海水中,英国、美国、日本在这方面走在前列。
因为这种方法不仅可以得到高纯度的镁,而且能耗低、没有污染。
我国近几年也开始了研究工作,相信在不久的将来即可实现海水提镁的工业化生产。
海水中的镁主要是氯化镁,浓度很小,那么人们如何利用自然资源从海水中把氯化镁提取出来,又怎样将氯化镁中的镁还原出来呢?【预习内容】根据教材有关内容填写下列空白:一、海水提镁1.原理电解熔融的MgCl2就可以得到金属镁和氯气。
2.提取过程3.主要化学反应或离子反应①制备石灰乳:、。
②沉淀Mg2+:③制备MgCl2:④电解MgCl2:二、从海水中提取重水提取重水的方法有法、法、法和法,其中常用的一种是,交换按下列反应进行:,重水D2O可作原子反应堆的中子减速剂和传热介质(重水堆)。
预习内容答案一、石灰乳Mg(OH)2盐酸 MgCl2 Mg+Cl2CaCO3CaO+CO2↑ CaO+H2O=Ca(OH)2 Mg2++Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+Ca2+Mg(OH)2+2HCl==MgCl2+2H2O MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑二、蒸馏电解化学交换吸附硫化氢—水双温交换法H2O(l)+HDS(g)==HDO(l)+H2S(g)堂中互动【问题探究1】海水提镁的工艺流程和有关反应原理怎样?【教师点拨】海水资源提取金属镁的生产步骤:加熟石灰→过滤→加盐酸→浓缩、结晶、脱水、干燥→熔融电解。
分析解答:【即学即练1】海水中镁的总储量约为2.1×1015t,目前世界上60%的镁来自海水。
工业规模海水提镁的流程如下图所示:试回答下列问题:(1)海水提镁的过程中①、②反应的化学方程式:①______________________________________,②______________________________________。
(2)由氯化镁溶液制取无水氯化镁固体,其操作过程是____________________________________________________。
(3)为了使MgSO4,完全转化为Mg(OH)2,则加入的生石灰须过量,然后分离得Mg(OH)2沉淀,考虑Ca(OH)2溶解度,应该用________法分离。
(4)金属镁、铝的工业冶炼方法既有相似之处,又有不同之别,下表是氧化镁和氯化镁的熔沸点数据:物质氧化镁氯化镁熔点(℃)2852 714沸点(℃)3600 1412工业上炼镁采用电解熔融氯化镁,而冶炼铝则用电解熔融的Al2O3,其原因是_______________________________________________________________________________________。
1.(1)①CaCO3CaO+CO2↑②MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑(2)先加热蒸发、冷却结晶得到MgCl2·6H2O,然后在HCl气氛中加热得到无水MgCl2(3)低温过滤(4)MgCl2的熔点较MgO的熔点低,熔融MgCl2消耗较少的能量,节约能源,降低成本;AlCl3是共价化合物,熔融不导电,只能电解熔融(熔于冰晶石中)Al2O3生产铝。
【解析】(1)贝壳的主要成分是CaCO3,高温CaCO3分解生成CaO和CO2,CaO与H2O生成的Ca(OH)2又与Mg2+生成Mg(OH)2,Mg(OH)2加HCl在一定条件下生成无水MgCl2,电解MgCl2 (熔融)在阴、阳极上分别得Mg和Cl2。
(2)对MgCl2溶液加热蒸发得到MgCl2·6H2O,由于MgCl2·6H2O在受热条件下易水解,为防止水解应在HCl气氛中加热脱水转化为无水MgCl2。
(3)因为Ca(OH)2的溶解度是随温度升高而降低,为了减少Ca(OH)2与Mg(OH)2共沉,所以在低温下过滤,所得Mg(OH)2纯度较高。
(4)AlCl3是共价化合物,熔化后不导电,故可电解熔化的Al2O3得铝单质;而从表可看出MgO的熔点较MgCl2高,虽然电解两种物质均可得到单质镁,但熔化MgO比MgCl2消耗更多的能量,从经济角度考虑,一般多用电解熔融MgCl2法制Mg。
【问题探究2】海水提镁整个生产过程中涉及到平衡理论的应用问题,请你指出并加以阐述。
【教师点拨】从沉淀溶解平衡原理的应用和水解平衡原理的应用角度分析。
分析解答:工业生产中平衡原理的应用(1)沉淀溶解平衡原理的应用①向海水中加入沉淀剂Ca(OH)2,由于c(OH-)增大,Mg(OH)2的溶解度小于Ca(OH)2,则最大程度地将Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀。
②向Mg(OH)2沉淀中加入盐酸,使沉淀溶解平衡右移,Mg(OH)2溶解。
(2)水解平衡原理的应用在MgCl 2·6H2O脱水变为MgCl2时,由于MgCl2+2H2O Mg(OH)2+2HCl水解平衡的存在,提供HCl气体环境,增大c(HCl),抑制了MgCl2的水解,避免了Mg(OH)2的生成。
【即学即练2】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MgCl 2水解D.步骤⑤也可以采用电解该晶体水溶液的方法2.D 【解析】D 项中操作的反应方程式是MgCl 2+2H 2O=====电解Mg(OH)2↓+H 2↑+Cl 2↑,即电解MgCl 2溶液得不到镁。
练案A 组(课堂反馈 满分50分)一、选择题(每小题5分,共35分)1.D 2O 可做原子能反应堆的( )A.中子减速剂B.中子加速剂C.传热介质D.全是1.AC 【解析】D 2O 可作原子能反应堆的中子减速剂和传热介质(这种反应堆称勾重水堆)。
2.为了探索月球上是否有生命存在的痕迹,需要分析月球岩石中是否包藏有碳氢化合物。
(当然这仅仅是探索的第一步)。
科学家用氘盐酸(即DCl)和重水(D2O)溶液处理月球的岩石样品,对收集的气体加以分析。
结果只发现有一些气体状态的碳氘化合物。
这个实验不能用普通盐酸的理由是( )A.普通盐酸的酸性太强B.普通盐酸具有挥发性C.普通盐酸无法和岩石中的碳化物反应D.无法区别岩石中含有的是碳化物还是碳氢化合物2.D 【解析】此处用DCl 和D 2O 的目的,是利用D 区别于H ,便于区别月球岩石中含有碳化物还是碳氢化合物。
故选D 。
3.从海水中提取下列物质,可以不涉及化学变化的是( )A. MgB. NaClC.Br 2D.K3.B 【解析】海水中不存在单质镁,故生成金属镁必然发生了化学变化,同理C 、D 也是如此,海水中存在NaCl ,可直接蒸发海水得到NaCl ,是物理变化过程,不涉及化学变化。
4.从海水中提取镁,正确的方法是( )A.海水――→NaOH Mg(OH)2――→电解MgB.海水――→HCl MgCl 2溶液―→MgCl 2晶体――→电解MgC.海水――→石灰乳Mg (OH)2――→灼烧MgO ――→电解MgD.海水――→石灰乳Mg(OH)2――→盐酸MgCl 2溶液―→MgCl 2(熔融)――→电解Mg4.D 【解析】本题要求我们既要知道镁是由电解熔融的氯化镁得到的,还要知道生产中从海水中提取氯化镁的途径及原料的合理使用,即利用海边富有的贝壳资源生产氢氧化钙以变废为宝。
5.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.①②③④⑤B.⑤④③①②C.②④③①⑤D.③④②①⑤5.C【解析】海水中含有Mg2+,加入Ca(OH)2可生成Mg(OH)2沉淀:Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,过滤可得到Mg(OH)2固体。
根据金属的冶炼方法知应电解含Mg2+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)2MgO+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熔点低,电解熔融MgCl2可得金属镁:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。
6.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、过滤、洗涤沉淀物;③将沉淀物与盐酸反应,结晶过滤、在HCl气体氛围中干燥产物:④将得到的产物熔融电解得到镁。
下列说法不正确...的是( )A.此法的优点之一是原料来源丰富B.①②③步骤的目的是从海水中提取镁盐C.①②③步涉及化合、分解和复分解反应D.第①到第④步的反应都是氧化还原反应6.D【解析】镁及其化合物的性质。
① CaCO3CaO+CO2↑ CaO+H2O=Ca(OH)2② MgCl2+Ca(OH)2=CaCl2+Mg(OH)2↓③Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O。
①涉及分解反应和化合反应,均不是氧化还原。
②③都是复分解反应,也不是氧化还原。
7.海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等(如下图所示)。
下列有关说法正确的是( )A.大量的氮、磷废水排入海洋,易引发赤潮B.工段②中结晶出的MgCl2·6H2O可在空气中受热分解制无水MgCl2C.在工段③④⑤中溴元素均被氧化D.工段①中除去粗盐中的SO2-4、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质,加入的药品顺序为Na2CO3溶液→NaOH 溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸7.A【解析】本题考查海水的综合开发与利用。
海水中含有大量的氮、磷等元素能引起赤潮,A 项正确;结晶出的MgCl2·6H2O需要在HCl气氛中制无水MgCl2,否则由于水解而最终得到氧化镁,B选项错误;反应④为Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBr,溴元素被还原,C选项错误;粗盐提纯的顺序中要注意两点,一是Na2CO3溶液在BaCl2溶液后加入,二是盐酸最后加入,D选项错误。