题目内容
19.已知MgO、MgCl2的熔点分别为2800℃、604℃,将MgO、MgCl2加热熔融后通电电解,都可得到金属镁.海水中含有MgCl2,工业上从海水中提取镁,正确的方法是( )A. | 海水$\stackrel{NaOH}{→}$Mg(OH)2$\stackrel{电解}{→}$Mg | |
B. | 海水$\stackrel{HCl}{→}$ MgCl2溶液→MgCl2熔融$\stackrel{电解}{→}$Mg | |
C. | 海水$\stackrel{石灰乳}{→}$Mg(OH)2$\stackrel{灼热}{→}$ MgO$\stackrel{电解}{→}$ Mg | |
D. | 海水$\stackrel{石灰乳}{→}$Mg(OH)2$\stackrel{HCl}{→}$MgCl2溶液→MgCl2熔融$\stackrel{电解}{→}$Mg |
分析 MgO、MgCl2的熔点分别为2800℃、604℃,将MgO、MgCl2加热熔融后通电电解,都可得到金属镁,但冶炼Mg还要考虑经济利益,如果采用电解熔融MgO的方法冶炼Mg会浪费大量能源,一般采用电解熔融MgCl2的方法冶炼,海水中镁离子浓度较低,所以要先富集镁,NaOH的价格远远大于石灰乳,所以用石灰乳作沉淀剂得到Mg(OH)2,然后采用一系列方法得到氯化镁晶体,电解熔融氯化镁冶炼Mg.
解答 解:A.海水中镁离子浓度较低,所以要先富集镁,NaOH价格较高,不符合经济理念,故A不选;
B.海水中镁离子和稀盐酸不反应,海水中加入稀盐酸得不到浓度较高的氯化镁,故B不选;
C.MgO熔点远远大于氯化镁,如果采用电解熔融MgO的方法冶炼Mg,会浪费大量能源,故C不选;
D.石灰乳价格较低、氯化镁熔点较低,先用石灰乳从海水中获取Mg(OH)2,再用稀盐酸溶解Mg(OH)2得到MgCl2溶液,蒸发浓缩溶液得到MgCl2.6H2O,将MgCl2.6H2O在HCl氛围中加热得到MgCl2晶体,电解熔融MgCl2得到Mg,故D选;
故选D.
点评 本题以镁的冶炼为载体考查海水资源综合利用,侧重考查学生联系实际分析解决问题能力,利用元素化合物性质、题给信息分析解答即可,知道每一步发生的反应及操作方法,题目难度不大.
练习册系列答案
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9.用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的溶液,通过控制电压电解得以再生.某同学使用石墨电极,在不同电压(x)下电解pH=1的0.1mol•L-1的FeCl2溶液,研究废液再生机理.记录如下(a、b、c代表电压数值):
(1)用KSCN溶液检验出Fe3+的现象是溶液变红.
(2)Ⅰ中,Fe3+产生的原因可能是Cl-在阳极放电,生成的Cl2将Fe2+氧化.写出有关反应:2Cl--2e-=Cl2↑,Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-.
(3)由Ⅱ推测,Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电,原因是Fe2+具有还原性.
(4)Ⅱ中虽未检验出Cl2,但Cl-在阳极是否放电仍需进一步验证.电解pH=1的NaCl溶液做对照实验,记录如下:
①NaCl溶液的浓度是0.2mol•L-1.
②Ⅳ中检测Cl2的实验方法取少量阳极附近的溶液,滴在淀粉碘化钾试纸上,试纸变蓝色.
③与Ⅱ对比,得出的结论(写出两点):通过控制电压,证实了产生Fe3+的两种原因,通过控制电压,验证了Fe2+先于Cl-放电.
序号 | 电压/V | 阳极现象 | 检验阳极产物 |
Ⅰ | x≥a | 电极附近出现黄色,有气泡产生 | 有Fe3+、有Cl2 |
Ⅱ | a>x≥b | 电极附近出现黄色,无气泡产生 | 有Fe3+、无Cl2 |
Ⅲ | b>x>0 | 无明显变化 | 无Fe3+、无Cl2 |
(2)Ⅰ中,Fe3+产生的原因可能是Cl-在阳极放电,生成的Cl2将Fe2+氧化.写出有关反应:2Cl--2e-=Cl2↑,Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-.
(3)由Ⅱ推测,Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电,原因是Fe2+具有还原性.
(4)Ⅱ中虽未检验出Cl2,但Cl-在阳极是否放电仍需进一步验证.电解pH=1的NaCl溶液做对照实验,记录如下:
序号 | 电压/V | 阳极现象 | 检验阳极产物 |
Ⅳ | a>x≥c | 无明显变化 | 有Cl2 |
Ⅴ | c>x≥b | 无明显变化 | 无Cl2 |
②Ⅳ中检测Cl2的实验方法取少量阳极附近的溶液,滴在淀粉碘化钾试纸上,试纸变蓝色.
③与Ⅱ对比,得出的结论(写出两点):通过控制电压,证实了产生Fe3+的两种原因,通过控制电压,验证了Fe2+先于Cl-放电.
10.某溶液中只可能含有下列离子中的几种(不考虑溶液中含的较少的H+和OH-)Na+、NH4+、SO42-、CO32-、NO3-.取200mL该溶液,分为等体积的二份分别做下列实验.实验1:第一份加入足量的烧碱并加热,产生的气体在标准状况下为224mL.实验2:第二份先加入足量的盐酸,无现象,再加足量的BaCl2溶液,得固体2.33克.下列说法正确的是( )
A. | 该溶液中不一定含有Na+ | |
B. | 该溶液中肯定含有NH4+、SO42-、CO32-、NO3- | |
C. | 该溶液中一定不含NO3- | |
D. | 该溶液中一定含Na+,且c(Na+)≥0.1 mol/L |
7.NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法中正确的是( )
A. | 1mol•L-1的FeCl3 溶液中Fe3+个数少于NA | |
B. | 46gNO2 中含有N原子数为NA | |
C. | 17g羟基(-OH)与17gOH-所含电子数均为10 NA | |
D. | 8.4g Fe与标准状况下3.36LCl2充分反应,转移电子数为0.3 NA,生成FeCl2 |
14.下列离子方程式正确的是( )
A. | 用惰性电极电解饱和氯化钠溶液:2Cl-+2H+ $\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$H2↑+Cl2↑ | |
B. | 用银氨溶液检验乙醛中的醛基:CH3CHO+2Ag(NH3)2++2OH-$\stackrel{水浴加热}{→}$CH3COO-+NH4++3NH3+3Ag↓+H2O | |
C. | 苯酚钠溶液中通入少量CO2:CO2+H2O+2C6H5O-→2C6H5OH+2CO32- | |
D. | 苯酚钠溶于醋酸溶液:C6H5O-+CH3COOH→C6H5OH+CH3COO- |
8.下列现象和应用与电子跃迁无关的是( )
A. | 激光 | B. | 焰色反应 | C. | 原子光谱 | D. | 霓虹灯 | ||||
E. | 石墨导电 | F. | 燃烧放热 |
9.下列反应属于加成反应的是( )
A. | 乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色 | |
B. | 将苯滴入溴水中,振荡后水层接近无色 | |
C. | 甲烷与氯气混合光照,混合气体颜色变浅 | |
D. | 乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色 |