（魯京津瓊）2020版新高考化學(xué)第三章微考點(diǎn)17鎂及其化合物的性質(zhì)制備與實(shí)驗(yàn)探究（含解析）.docx

鎂及其化合物的性質(zhì)，制備與實(shí)驗(yàn)探究1從海水中提取鎂的工藝流程可表示如下：下列說(shuō)法不正確的是()A用此法提取鎂的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來(lái)源豐富B步驟電解MgCl2時(shí)陰極產(chǎn)生氯氣C步驟可將晶體置于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)2(2018湖北荊州中學(xué)質(zhì)檢)某研究性學(xué)習(xí)小組為了探索鎂粉與溴水反應(yīng)的機(jī)理，做了如下四組實(shí)驗(yàn)：將鎂粉投入冷水中，未見任何現(xiàn)象；將鎂粉放入溴水中，觀察到的只是開始時(shí)產(chǎn)生極少量的氣泡，但溴水的顏色會(huì)逐漸褪去；將鎂粉放入液溴中，未觀察到任何明顯現(xiàn)象；向含足量鎂粉的液溴中滴加幾滴水，觀察到溴的紅棕色很快褪去。則下列關(guān)于鎂與溴水的反應(yīng)機(jī)理的論述中正確的是()A鎂粉與液溴反應(yīng)B鎂粉在水的催化下與溴發(fā)生反應(yīng)C產(chǎn)生極少量的氣泡是由于鎂粉與水反應(yīng)得到的D鎂粉只與溴水中的酸反應(yīng)3現(xiàn)有100mLMgCl2和AlCl3的混合溶液，其中c(Mg2)2molL1，c(Cl)7molL1，要使Mg2轉(zhuǎn)化成Mg(OH)2并使Mg2和Al3分離開來(lái)，至少需要4 molL1的NaOH溶液()A140mLB120mLC200mLD80mL4(2018重慶八中月考)Mg(OH)2可用于制造防火材料。工業(yè)上，以蛇紋石為原料制備氫氧化鎂的工藝流程如下：已知：蛇紋石的主要成分為3MgO2SiO22H2O，還有少量Fe2O3、FeO、CaO和Al2O3。幾種金屬氫氧化物沉淀的pH如下：M(OH)nFe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2開始沉淀的pH7.01.93.49.1完全沉淀的pH9.03.24.711.1(1)酸A宜選擇_(填字母)；加入酸A適當(dāng)過(guò)量，但不宜過(guò)多，其原因是_。a硝酸b稀硫酸c鹽酸d氫碘酸(2)試劑B可選擇NaClO。用離子方程式表示加NaClO的目的：_。(3)試劑C可能是MgCO3或MgO，加入過(guò)量試劑C的目的是_。濾液A中含有的陽(yáng)離子主要是_(填離子符號(hào))。(4)向過(guò)濾所得濾液中加入一定量氨水，鎂離子的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖所示。寫出鎂離子沉淀的離子方程式：_。溫度高于50時(shí)，Mg2的轉(zhuǎn)化率降低，其主要原因是_。(5)若濾渣B只含兩種物質(zhì)，且濾渣B的總物質(zhì)的量為bmol；試劑C為MgCO3或MgO。原礦石中鎂元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a%，現(xiàn)有100t這種礦石，按上述流程制備氫氧化鎂，理論上制得Mg(OH)2的質(zhì)量為_kg(用含a、b的代數(shù)式表示)。5(2019濟(jì)南一中質(zhì)檢)硼及其化合物具有重要的工業(yè)用途。某工廠生產(chǎn)硼砂過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等，回收鎂和其中另一種金屬單質(zhì)A的工藝流程如圖：部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)溶液的pH如表：沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2pH3.25.212.4請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)濾液中所含陰離子主要是_；可回收到的金屬A的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_。(2)試劑B為_；“浸出”步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的措施有_(要求寫出兩條措施)。(3)濾液所含金屬離子為_，調(diào)pH時(shí)需要調(diào)多次，第一次調(diào)pH主要是為了除去_。(4)Mg(ClO3)2在農(nóng)業(yè)上有廣泛的用途，可用NaClO3與MgCl2制備，已知四種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)的變化曲線如圖所示。寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。將反應(yīng)物按化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)量數(shù)之比混合制備Mg(ClO3)2，簡(jiǎn)述可制備Mg(ClO3)2的原因：_。答案精析1B電解MgCl2時(shí)陽(yáng)極產(chǎn)生氯氣，陰極產(chǎn)生Mg。2B由知鎂粉與水不反應(yīng)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；由知鎂粉與液溴不反應(yīng)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；由知開始時(shí)產(chǎn)生極少量的氣泡，溴水的顏色會(huì)逐漸褪去，鎂粉與溴水中的酸反應(yīng)，但主要與溴水中的溴反應(yīng)，同時(shí)結(jié)合知水在反應(yīng)中作催化劑，故D項(xiàng)錯(cuò)誤、B項(xiàng)正確。3C溶液中，n(Cl)0.1L7molL10.7mol，n(Mg2)0.1L2molL10.2mol，所以n(Al3)0.1mol，將100mL此溶液中的Mg2轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀并分離出來(lái)，反應(yīng)后為NaCl、NaAlO2的混合液，由原子守恒可知，n(NaOH)n(Na)n(Cl)n(Al)0.7mol0.1mol0.8mol，至少需要NaOH溶液的體積為0.2L200mL。4(1)b加入過(guò)多酸A，消耗試劑C和氨水增多，成本增大(2)2Fe2ClO2H=2Fe3ClH2O(3)使Al3、Fe3完全轉(zhuǎn)化成Al(OH)3、Fe(OH)3NH(4)Mg22NH3H2O=Mg(OH)22NH溫度高于50，氨水揮發(fā)和NH3H2O分解的速率增大(5)58解析分析礦石成分知，加入酸A的目的是溶解金屬氧化物，同時(shí)將鈣離子沉淀。沉淀時(shí)將亞鐵離子轉(zhuǎn)化成氫氧化鐵沉淀。(1)酸A宜選擇稀硫酸，將雜質(zhì)鈣離子轉(zhuǎn)化成硫酸鈣，故選b。加入試劑C、氨水是調(diào)節(jié)溶液的pH，若酸溶時(shí)加入過(guò)多的硫酸，會(huì)消耗大量的試劑C、氨水等，增大生產(chǎn)成本。(2)濾液呈酸性，其離子方程式為2Fe2ClO2H=2Fe3ClH2O。(3)加入碳酸鎂或氧化鎂，使鐵離子、鋁離子完全轉(zhuǎn)化成氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀。濾液A中主要的陽(yáng)離子是銨根離子。(4)硫酸鎂與氨水反應(yīng)的離子方程式為Mg22NH3H2O=Mg(OH)22NH。50之前，隨著溫度升高，反應(yīng)速率加快，鎂離子轉(zhuǎn)化率增大；在50之后，隨著溫度升高，氨水揮發(fā)和NH3H2O分解的速率增大，氨水濃度是影響Mg2轉(zhuǎn)化率的主要因素，反應(yīng)物濃度減小，故鎂離子轉(zhuǎn)化率降低。(5)根據(jù)電荷守恒知，3MgO2Fe33H2O=3Mg22Fe(OH)3,3MgO2Al33H2O=2Al(OH)33Mg2。加入試劑C的物質(zhì)的量：2n(C)3n(Al3)3n(Fe3)，n(Mg2)。根據(jù)鎂元素質(zhì)量守恒知，mMg(OH)2(mol)58gmol158() kg。5(1)AlO、OH(2)鹽酸升溫、攪拌或適當(dāng)增大酸的濃度(任寫兩種即可)(3)Mg2、Ca2、Fe3Fe3(4)2NaClO3MgCl2=Mg(ClO3)22NaCl在相同溫度下，NaCl的溶解度較小，最先析出，Mg(ClO3)2留在溶液中，通過(guò)蒸發(fā)結(jié)晶可得解析(1)MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)