專題2第二單元第4課時

1、.第4課時鎂的提取及應用學習目的定位1.理解從海水中提取鎂的原理和過程。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。反響的化學方程式為_，_。2將石灰乳參加到海水沉淀池中，得到氫氧化鎂沉淀。反響的化學方程式為_。3將氫氧化鎂與鹽酸反響，化學方程式為_，離子方程式為_。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)化成無水氯化鎂。反響的化學方程式為_。4電解熔融氯化鎂制得金屬鎂。反響的化學方程式為_。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)消費來提取鎂，主要過程如下：答復以下問題：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，充分攪拌后經(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計進展過程的實驗裝置圖：其中裝置A的作用是_。4寫出過程中發(fā)生反響的化學方程式_。答案1石灰乳原料豐富，本錢低2MgCl2或氯化鎂過濾洗滌3制備枯燥的HCl氣體4MgCl2熔融MgCl2解析1工業(yè)原料要廉價易得。2參加MgCl2，電離出Mg2抑制MgOH2溶解，使CaOH2溶解，然后過濾、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。知識拓展1使MgCl2·6H2O失去結(jié)晶水應在HCl氣流中加熱，所以最后應接吸收HCl氣體的裝置，如右圖所示：2電解熔融MgCl2產(chǎn)生的Cl2可以用來制取鹽酸，以到達廢

4、物循環(huán)利用的目的。二、鎂的性質(zhì)及其應用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，反響的化學方程式為MgH2SO4=MgSO4H2，離子方程式為Mg2H=Mg2H2。2把點燃的鎂條放入盛有二氧化碳氣體的集氣瓶里集氣瓶底部要放一些細沙，如右圖，觀察現(xiàn)象。1實驗現(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實驗結(jié)論：在點燃或高溫條件下，鎂與二氧化碳反響，化學方程式：2MgCO22MgOC。3問題討論：集氣瓶底要放一些細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，除與O2反響外，還可與N2反響，化

5、學方程式為3MgN2Mg3N2。鎂的轉(zhuǎn)化關系【例2】鎂能在O2、N2、CO2中燃燒生成相應的化合物。試答復以下問題：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，寫出反響的化學方程式：_。2鎂條在氧氣中燃燒時看到的現(xiàn)象是_。3有同學認為空氣中氮氣含量最大，所以產(chǎn)物中氮化鎂含量最大。事實上是這樣嗎？為什么？4通過鎂在空氣中燃燒這一事實，你對燃燒這一概念有何新的認識？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，因為氧氣比氮氣活潑。4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解析鎂有強復原性，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、過濾、洗滌沉淀物；將沉淀物與鹽酸反響，結(jié)晶、過濾、枯燥產(chǎn)物；將所得產(chǎn)物熔融后電解。關于提取鎂，以下說法不正確的選項是A此法的優(yōu)點之一是原料來源豐富B進展步操作的目的是從海水中提取MgCl2C第步電解會產(chǎn)生Cl2D以上提取

7、鎂的過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源豐富。步用于生成CaOH2，包括分解和化合兩個反響，步用于生成MgOH2，為復分解反響，步用于制備MgCl2，也是復分解反響，步為電解熔融MgCl2得到鎂，為分解反響。3某中學化學興趣小組設計了四種從海水中提取鎂的工藝流程，你認為合理的是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宜選廉價的熟石灰，電解MgOH2不能得到Mg，A項錯誤；海水中參加HCl或鹽酸或Cl2不能得到MgCl2，C、D項錯誤。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，以下關系式正確的選項是Am2>m1>m3 Bm1m2>m3Cm1m2m3 Dm3>m2>m1答案A解析有關反響的化學方程式依次為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，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。1寫出A、C、D的化學式：A_；C_；D_。2寫出以下反

9、響的化學方程式：_；_。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。對點訓練題組一鎂的提取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氧化鎂熔點比氯化鎂熔點高得多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具有強復原性，可與CO2、

10、O2、H2Og、N2反響。3舟山群島新區(qū)是中國首個以海洋經(jīng)濟為主題的國家級新區(qū)。以下說法正確的選項是A從海水中提取溴單質(zhì)的過程中涉及氧化復原反響B(tài)從海帶中提取碘單質(zhì)的過程中只涉及復分解反響C從海水中提取鎂單質(zhì)的過程中涉及置換反響D從海水中提取氯化鈉的過程中涉及化學反響答案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，冷凝后得到粗溴，涉及氧化復原反響，A項正確；從海帶中提取單質(zhì)碘，主要反響過程是II2，涉及氧化復原反響，不涉及復分解反響，B項錯誤；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，沒有涉及置換反響，C項錯誤；海水蒸發(fā)制氯化鈉的過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項錯誤。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，有關表達正確的選項是A在CO2中固體產(chǎn)物質(zhì)量大B在O2中產(chǎn)生的MgO多C氧化劑與復原劑物質(zhì)的量之比都是21D反響中都是氧元素被復原答案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)量由少到多的順序為N2<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)海水提取鎂的過程及鎂的相關性質(zhì)分析，以下說法正確的選項是AMg在CO2中的燃燒是置換反響B(tài)將MgOH2沉淀轉(zhuǎn)化

13、為MgCl2的過程，鎂原子失電子轉(zhuǎn)化為Mg2C電解得到鎂的過程可以寫出離子方程式，但不是氧化復原反響DMg在CO2中燃燒的反響，CO2既是氧化劑又是復原劑答案A解析Mg在CO2中燃燒的化學方程式為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項正確；將MgOH2沉淀轉(zhuǎn)化為MgCl2的過程是復分解反響，不是氧化復原反響，沒有電子的轉(zhuǎn)移，B項錯誤；電解得到鎂的過程有化合價的變化，是氧化復原反響，C項錯誤；2gO22gO中，Mg元素化合價升高，Mg是復原劑，CO2中C元素化合價降低，CO2是氧化劑，D項錯誤。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，發(fā)生的反響有：2MgO22MgO2MgCO22MgOC假設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

15、等于或大于4.6 g，故D項錯誤。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m1m2，那么a與b的質(zhì)量關系為Aa>b Ba<bCab D無法確定答案C解析2Na2H2O=2NaOHH2溶液增重2 mol 44 gMg2HCl=MgCl2H2溶液增重1 mol 22 g可見，消耗0.5 mol Na和0.5 mol Mg，兩溶液增重各11 g，因m1m2，故ab。綜合強化10鎂原子最外層電子數(shù)為_，單質(zhì)鎂的復原性很_，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，說明鎂的復原性_于鈉。

16、答案2強2MgO22MgO2MgCO22MgOC3MgN2Mg3N2弱弱11在SO2中點燃的鎂條像在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_寫化學式，反響的化學方程式為_、_。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，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，可以參加過量試劑，試劑最好選用_填化學式。2參加試劑后，可以別離得到MgOH2沉淀的方法是_。3試劑可以