專題2第二單元第4課時(shí)

1、.第4課時(shí)鎂的提取及應(yīng)用學(xué)習(xí)目的定位1.理解從海水中提取鎂的原理和過(guò)程。2.掌握鎂及其化合物的性質(zhì)和用處。一、從海水中提取鎂從海水中提取鎂，步驟如下：1煅燒海邊貝殼石灰石，制成石灰乳。反響的化學(xué)方程式為_(kāi)，_。2將石灰乳參加到海水沉淀池中，得到氫氧化鎂沉淀。反響的化學(xué)方程式為_(kāi)。3將氫氧化鎂與鹽酸反響，化學(xué)方程式為_(kāi)，離子方程式為_(kāi)。所得溶液蒸發(fā)結(jié)晶可獲得六水合氯化鎂晶體MgCl2·6H2O，然后在HCl氣流中加熱，轉(zhuǎn)化成無(wú)水氯化鎂。反響的化學(xué)方程式為_(kāi)。4電解熔融氯化鎂制得金屬鎂。反響的化學(xué)方程式為_(kāi)。答案1CaCO3CaOCO2CaOH2O=CaOH22MgCl2CaOH2=Mg

2、OH2CaCl23MgOH22HCl=MgCl22H2OMgOH22H=Mg22H2OMgCl2·6H2OMgCl26H2O4MgCl2MgCl2從海水中提取鎂的流程【例1】鎂及其合金是一種用處很廣的金屬材料，目前世界上60%的鎂是從海水中提取的。某學(xué)校課外興趣小組從海水曬鹽后的鹽鹵主要含Na、Mg2、Cl、Br等中模擬工業(yè)消費(fèi)來(lái)提取鎂，主要過(guò)程如下：答復(fù)以下問(wèn)題：1工業(yè)上從鹽鹵中獲取MgOH2用石灰乳而不用NaOH溶液的原因是_。2從過(guò)程得到的MgOH2沉淀中混有少量的CaOH2，除去少量CaOH2的方法是先將沉淀參加到盛有_溶液的燒杯中，充分?jǐn)嚢韬蠼?jīng)_、_填操作方法可得純潔的Mg

3、OH2。3以下圖是該興趣小組設(shè)計(jì)進(jìn)展過(guò)程的實(shí)驗(yàn)裝置圖：其中裝置A的作用是_。4寫(xiě)出過(guò)程中發(fā)生反響的化學(xué)方程式_。答案1石灰乳原料豐富，本錢(qián)低2MgCl2或氯化鎂過(guò)濾洗滌3制備枯燥的HCl氣體4MgCl2熔融MgCl2解析1工業(yè)原料要廉價(jià)易得。2參加MgCl2，電離出Mg2抑制MgOH2溶解，使CaOH2溶解，然后過(guò)濾、洗滌得純潔的MgOH2。3濃硫酸具有吸水性，濃鹽酸具有揮發(fā)性，那么裝置A的作用是制備枯燥的HCl氣體。知識(shí)拓展1使MgCl2·6H2O失去結(jié)晶水應(yīng)在HCl氣流中加熱，所以最后應(yīng)接吸收HCl氣體的裝置，如右圖所示：2電解熔融MgCl2產(chǎn)生的Cl2可以用來(lái)制取鹽酸，以到達(dá)廢

4、物循環(huán)利用的目的。二、鎂的性質(zhì)及其應(yīng)用1把一小段擦去氧化膜的鎂條放入一定量的稀硫酸中，現(xiàn)象是鎂條上有氣泡產(chǎn)生，反響的化學(xué)方程式為MgH2SO4=MgSO4H2，離子方程式為Mg2H=Mg2H2。2把點(diǎn)燃的鎂條放入盛有二氧化碳?xì)怏w的集氣瓶里集氣瓶底部要放一些細(xì)沙，如右圖，觀察現(xiàn)象。1實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：鎂條繼續(xù)劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，伴有白煙，生成白色粉末，在瓶的內(nèi)壁還有黑色的物質(zhì)附著。2實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在點(diǎn)燃或高溫條件下，鎂與二氧化碳反響，化學(xué)方程式：2MgCO22MgOC。3問(wèn)題討論：集氣瓶底要放一些細(xì)沙的作用是防止反響產(chǎn)生的高溫固體落下使集氣瓶炸裂。3鎂在空氣中燃燒時(shí)，除與O2反響外，還可與N2反響，化

5、學(xué)方程式為3MgN2Mg3N2。鎂的轉(zhuǎn)化關(guān)系【例2】鎂能在O2、N2、CO2中燃燒生成相應(yīng)的化合物。試答復(fù)以下問(wèn)題：1鎂在空氣中燃燒，除發(fā)生反響N23MgMg3N2外，還能發(fā)生其他反響，寫(xiě)出反響的化學(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孔畲螅援a(chǎn)物中氮化鎂含量最大。事實(shí)上是這樣嗎？為什么？4通過(guò)鎂在空氣中燃燒這一事實(shí)，你對(duì)燃燒這一概念有何新的認(rèn)識(shí)？答案12MgO22MgO,2MgCO22MgOC2劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，生成大量白煙3不是，因?yàn)檠鯕獗鹊獨(dú)饣顫姟?燃燒不一定有氧氣參加。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

6、是由于氧氣比N2、CO2活潑所致。燃燒是劇烈的發(fā)光發(fā)熱的氧化復(fù)原反響，不一定有氧氣參加。1將燃著的鎂條插入以下氣體中，鎂條不能繼續(xù)燃燒的是AO2 BCl2 CCO2 DAr答案D解析鎂有強(qiáng)復(fù)原性，與O2、Cl2、CO2都能反響，但與稀有氣體Ar不反響。2海水中含有MgCl2，是鎂的重要來(lái)源之一。從海水中提取鎂，可以按照如下步驟：把貝殼制成石灰乳；在引入的海水中參加石灰乳，沉降、過(guò)濾、洗滌沉淀物；將沉淀物與鹽酸反響，結(jié)晶、過(guò)濾、枯燥產(chǎn)物；將所得產(chǎn)物熔融后電解。關(guān)于提取鎂，以下說(shuō)法不正確的選項(xiàng)是A此法的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來(lái)源豐富B進(jìn)展步操作的目的是從海水中提取MgCl2C第步電解會(huì)產(chǎn)生Cl2D以上提取

7、鎂的過(guò)程中涉及到的反響有分解反響、化合反響和置換反響答案D解析利用海水和貝殼原料來(lái)源豐富。步用于生成CaOH2，包括分解和化合兩個(gè)反響，步用于生成MgOH2，為復(fù)分解反響，步用于制備MgCl2，也是復(fù)分解反響，步為電解熔融MgCl2得到鎂，為分解反響。3某中學(xué)化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了四種從海水中提取鎂的工藝流程，你認(rèn)為合理的是A海水MgOH2MgB海水MgOH2MgCl2MgC海水MgCl2MgD海水MgCl2Mg答案B解析沉淀海水中的Mg2宜選廉價(jià)的熟石灰，電解MgOH2不能得到Mg，A項(xiàng)錯(cuò)誤；海水中參加HCl或鹽酸或Cl2不能得到MgCl2，C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。40.1 mol鎂粉分別在足量的O2、C

8、O2、N2中燃燒，生成的固體的質(zhì)量依次為m1、m2、m3，以下關(guān)系式正確的選項(xiàng)是Am2>m1>m3 Bm1m2>m3Cm1m2m3 Dm3>m2>m1答案A解析有關(guān)反響的化學(xué)方程式依次為2MgO22MgO；2MgCO22MgOC；3MgN2Mg3N2，根據(jù)反響方程式易知0.1 mol Mg分別在足量的O2、CO2、N2中燃燒后，固體的質(zhì)量分別增加1.6 g、2.2 g、0.93 g。5鎂條在空氣中燃燒時(shí)，鎂可與空氣中的一種主要成分反響，生成少量的物質(zhì)A，A有下面一系列變化。氣體C可以使潮濕的紅色石蕊試紙變藍(lán)。1寫(xiě)出A、C、D的化學(xué)式：A_；C_；D_。2寫(xiě)出以下反

9、響的化學(xué)方程式：_；_。答案1Mg3N2NH3MgOH22Mg3N28HCl=3MgCl22NH4ClMgCl22NaOH=MgOH22NaCl，NH4ClNaOHNaClH2ONH3解析C是NH3，那么A是Mg3N2，Mg3N2與鹽酸反響生成MgCl2和NH4Cl兩種鹽。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練題組一鎂的提取1用電解熔融氯化鎂而不用電解氧化鎂制金屬鎂，可能的原因是A易制得MgCl2，不易制得氧化鎂B熔融氧化鎂不能被電解C氧化鎂熔點(diǎn)比氯化鎂熔點(diǎn)高得多D電解熔融氧化鎂耗電少答案C2工業(yè)上制取鎂粉是將鎂蒸氣在某氣體中冷卻，以下可作冷卻劑的是ACO2 B空氣 CH2O DH2答案D解析Mg具有強(qiáng)復(fù)原性，可與CO2、

10、O2、H2Og、N2反響。3舟山群島新區(qū)是中國(guó)首個(gè)以海洋經(jīng)濟(jì)為主題的國(guó)家級(jí)新區(qū)。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A從海水中提取溴單質(zhì)的過(guò)程中涉及氧化復(fù)原反響B(tài)從海帶中提取碘單質(zhì)的過(guò)程中只涉及復(fù)分解反響C從海水中提取鎂單質(zhì)的過(guò)程中涉及置換反響D從海水中提取氯化鈉的過(guò)程中涉及化學(xué)反響答案A解析從海水中提取單質(zhì)溴，通常是用氯氣氧化溴離子生成溴單質(zhì)，然后鼓入熱空氣或水蒸氣，使溴從溶液中揮發(fā)出來(lái)，冷凝后得到粗溴，涉及氧化復(fù)原反響，A項(xiàng)正確；從海帶中提取單質(zhì)碘，主要反響過(guò)程是II2，涉及氧化復(fù)原反響，不涉及復(fù)分解反響，B項(xiàng)錯(cuò)誤；從海水中提取鎂單質(zhì)，通常將熟石灰參加海水或鹵水中，沉淀出氫氧化鎂，氫氧化鎂與鹽酸反響生成氯

11、化鎂，電解熔融狀態(tài)的氯化鎂，就能制得金屬鎂，沒(méi)有涉及置換反響，C項(xiàng)錯(cuò)誤；海水蒸發(fā)制氯化鈉的過(guò)程是利用氯化鈉的溶解度隨溫度變化不大，蒸發(fā)水得到氯化鈉晶體，是物理變化，D項(xiàng)錯(cuò)誤。題組二鎂的性質(zhì)和用處4分析鎂在空氣中的燃燒產(chǎn)物，肯定不存在的物質(zhì)是AC BMgO CMgCO3 DMg3N2答案C解析空氣中有N2、O2、CO2等，而金屬鎂可以和上述物質(zhì)反響，故產(chǎn)物中可能有碳、氧化鎂、氮化鎂，而不可能有MgCO3。5等質(zhì)量的鎂分別在足量的CO2、O2中燃燒，有關(guān)表達(dá)正確的選項(xiàng)是A在CO2中固體產(chǎn)物質(zhì)量大B在O2中產(chǎn)生的MgO多C氧化劑與復(fù)原劑物質(zhì)的量之比都是21D反響中都是氧元素被復(fù)原答案A解析1 mol

12、 Mg分別在足量CO2、O2中燃燒，固體產(chǎn)物質(zhì)量分別為46 g、40 g，均消耗0.5 mol氣體。61.0 g鎂在氧氣中燃燒后增重0.64 g，但在空氣中燃燒時(shí)增重缺乏0.64 g，其原因可能是A空氣中鎂燃燒肯定不完全B空氣中部分鎂與CO2反響C空氣中部分鎂與N2反響D空氣中部分鎂與水蒸氣反響答案C解析一樣質(zhì)量的Mg在O2、N2、CO2中燃燒所得固體的質(zhì)量由少到多的順序?yàn)镹2<O2<CO2，Mg在空氣中燃燒主要是與O2反響，少量可與N2反響，使增重少于在O2中燃燒。7根據(jù)海水提取鎂的過(guò)程及鎂的相關(guān)性質(zhì)分析，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是AMg在CO2中的燃燒是置換反響B(tài)將MgOH2沉淀轉(zhuǎn)化

13、為MgCl2的過(guò)程，鎂原子失電子轉(zhuǎn)化為Mg2C電解得到鎂的過(guò)程可以寫(xiě)出離子方程式，但不是氧化復(fù)原反響DMg在CO2中燃燒的反響，CO2既是氧化劑又是復(fù)原劑答案A解析Mg在CO2中燃燒的化學(xué)方程式為2MgCO22MgOC，是一種單質(zhì)和一種化合物反響生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反響，為置換反響，A項(xiàng)正確；將MgOH2沉淀轉(zhuǎn)化為MgCl2的過(guò)程是復(fù)分解反響，不是氧化復(fù)原反響，沒(méi)有電子的轉(zhuǎn)移，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電解得到鎂的過(guò)程有化合價(jià)的變化，是氧化復(fù)原反響，C項(xiàng)錯(cuò)誤；2gO22gO中，Mg元素化合價(jià)升高，Mg是復(fù)原劑，CO2中C元素化合價(jià)降低，CO2是氧化劑，D項(xiàng)錯(cuò)誤。8物質(zhì)的量為0.1 mol的鎂條在只含

14、有CO2和O2混合氣體的容器中燃燒產(chǎn)物不含碳酸鎂，反響后容器內(nèi)固體物質(zhì)的質(zhì)量不可能為A3.2 g B4.0 g C4.2 g D4.6 g答案D解析鎂條燃燒時(shí)，發(fā)生的反響有：2MgO22MgO2MgCO22MgOC假設(shè)0.1 mol鎂條全部發(fā)生反響，反響后固體的質(zhì)量m0.1 mol×40 g·mol14.0 g。假設(shè)0.1 mol鎂條全部發(fā)生反響，反響后固體的質(zhì)量m0.1 mol×40 g·mol10.05 mol×12 g·mol14.6 g。假設(shè)CO2和O2的量缺乏，鎂條不能完全燃燒，那么反響后固體的質(zhì)量可能小于4.0 g，但不會(huì)

15、等于或大于4.6 g，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。9把0.5 mol Na和0.5 mol Mg分別投入到足量的m1 g水中和m2 g鹽酸中，分別得到溶液a和b。假設(shè)m1m2，那么a與b的質(zhì)量關(guān)系為Aa>b Ba<bCab D無(wú)法確定答案C解析2Na2H2O=2NaOHH2溶液增重2 mol 44 gMg2HCl=MgCl2H2溶液增重1 mol 22 g可見(jiàn)，消耗0.5 mol Na和0.5 mol Mg，兩溶液增重各11 g，因m1m2，故ab。綜合強(qiáng)化10鎂原子最外層電子數(shù)為_(kāi)，單質(zhì)鎂的復(fù)原性很_，鎂在空氣中發(fā)生的反響有：_、_、_；鎂與水反響的劇烈程度_于鈉與水反響，說(shuō)明鎂的復(fù)原性_于鈉。

16、答案2強(qiáng)2MgO22MgO2MgCO22MgOC3MgN2Mg3N2弱弱11在SO2中點(diǎn)燃的鎂條像在CO2中那樣繼續(xù)燃燒，但反響較鎂和CO2反響更為劇烈，反響完畢后，在盛有SO2的廣口瓶中可能存在的物質(zhì)是_寫(xiě)化學(xué)式，反響的化學(xué)方程式為_(kāi)、_。答案MgO、MgS2MgSO22MgOSMgSMgS解析顯然解答此題必須先聯(lián)想鎂和CO2的反響，鎂可以在CO2中劇烈燃燒生成氧化鎂和碳，鎂置換出CO2中的C。然后將此反響遷移到鎂和SO2的反響中來(lái)，鎂置換出SO2中的S，生成的S還能與鎂反響生成MgS，這就不同于鎂和CO2的反響。12鎂及其合金是一種用處很廣的金屬材料，海水中富含Mg2的化合物，目前世界上60%的鎂是從海水中提取的。主要步驟如下：1為了使MgCl2完全轉(zhuǎn)化為MgOH2，可以參加過(guò)量試劑，試劑最好選用_填化學(xué)式。2參加試劑后，可以別離得到MgOH2沉淀的方法是_。3試劑可以