高中化學(xué)必修一 課時3.5 鎂及其重要化合物20202021學(xué)年精品講義

1、PAGE 鎂及其重要化合物 【學(xué)習(xí)目標】1、掌握鎂和鎂的重要化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)用2、了解鎂及其重要化合物的制備方法【主干知識梳理】一、鎂的性質(zhì)1、物理性質(zhì)：具有銀白色金屬光澤的固體，密度、硬度均較小，熔點較低，有良好的導(dǎo)電、傳熱和延展性2、鎂的結(jié)構(gòu)和存在：鎂的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，從原子結(jié)構(gòu)來看，鎂原子最外層有2個電子，在化學(xué)反應(yīng)中鈉原子很容易失去2個電子而形成最外層為8個電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因此金屬鎂的化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，表現(xiàn)出很強的還原性它們都是活潑的金屬，在自然界中全部以化合態(tài)的形式存在 (地殼和海水中)3、化學(xué)性質(zhì)(1)與非金屬反應(yīng) (O2、Cl2、N2等) = 1 * GB3 * MERGE

2、FORMAT 與O2反應(yīng)：2MgO2eq o(=,sup7(點燃)2MgO (發(fā)出耀眼的白光) = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 與Cl2反應(yīng)：MgCl2eq o(=,sup7(點燃)MgCl2 = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 與N2反應(yīng)：3MgN2eq o(=,sup7(點燃)Mg3N2 與S反應(yīng)：MgSMgS(2)與H2O反應(yīng)：Mg2H2OMg(OH)2H2 (冷水慢，沸水快)(3)與非氧化性酸(如：稀鹽酸、稀硫酸)的反應(yīng)：Mg2HCl=MgCl2H2 Mg2H=Mg2H2(4)與CO2反應(yīng)：2MgCO2eq o(=,sup7(點燃)2MgOC (劇烈燃燒，生

3、成白色粉末和黑色固體)(5)與鹽溶液反應(yīng)：MgCuSO4=MgSO4Cu MgCu2+Mg2+Cu4、鎂的用途鎂合金用于制造火箭、導(dǎo)彈和飛機的部件鎂制造信號彈和焰火；冶金工業(yè)上用作還原劑和脫氧劑【微點撥】 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT Mg在CO2中能夠燃燒，所以活潑金屬鎂著火不能用干粉滅火器和泡沫滅火器滅火 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 鎂也可在氮氣中燃燒，生成氮化鎂(Mg3N2)，氮化鎂能與水劇烈反應(yīng)生成Mg(OH)2沉淀并放出氨氣【即學(xué)即練1】1、正確的打“”，錯誤的打“”(1)鎂表面能形成氧化膜對內(nèi)部金屬起保護作用，因此實驗室對鎂條不需要特殊保護()

4、(2)鎂失火可用CO2滅火器滅火()(3)2.4 g Mg在足量O2中燃燒，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.1NA()(4)相同質(zhì)量的鎂條分別在足量的CO2和O2中完全燃燒，所得固體的質(zhì)量相同()(5)工業(yè)上制造鎂粉時，可將鎂蒸氣在N2中冷卻()2、鎂是一種活潑的金屬單質(zhì)，下列關(guān)于金屬鎂的說法中正確的是()A鎂能與NaOH溶液反應(yīng)生成Mg(OH)2沉淀 B大量鎂條燃燒引起的火災(zāi)不能用干冰滅火器滅火C鎂在任何條件下都不能與水反應(yīng) D鎂能在N2中燃燒，且生成MgN二、鎂的重要化合物1、氧化鎂(1)物理性質(zhì)：白色固體，難溶于水，熔點較高，是優(yōu)良的耐火材料(2)化學(xué)性質(zhì)：屬于堿性氧化物，具有堿性氧化物的通性 = 1

5、 * GB3 * MERGEFORMAT 與水能緩慢反應(yīng)：MgOH2O=Mg(OH)2 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 能與酸反應(yīng)：MgO2H=Mg2H2O(3)工業(yè)制備(煅燒碳酸鎂)：MgCO3MgOCO2(4)主要用途：氧化鎂熔沸點高，可制造耐火、耐高溫器材2、氫氧化鎂(1)物理性質(zhì)：白色固體，難溶于水的中強堿，能使酚酞試液變?yōu)闇\紅色(2)化學(xué)性質(zhì) = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 能與酸反應(yīng)：Mg(OH)22H+=Mg2+2H2O = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 熱穩(wěn)定性差：Mg(OH)2MgOH2O = 3 * GB3 * MERGEFOR

6、MAT 溶解度小于碳酸鎂：MgCO3H2OMg(OH)2CO2(3)實驗室制法 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 將NaOH溶液滴入MgCl2溶液中：Mg2+2OH=Mg(OH)2 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 將氨水滴入MgSO4溶液中：Mg2+2NH3H2O=Mg(OH)22NH4+【微點撥】因氫氧化鎂的溶解度小于碳酸鎂，所以鍋垢的成分為碳酸鈣和氫氧化鎂【即學(xué)即練2】1、某同學(xué)通過系列實驗探討Mg及其化合物的性質(zhì)，下列說法正確的是()A將水加入濃硫酸中得到稀硫酸，置鎂片于其中探討Mg的活潑性B將NaOH溶液緩慢滴入MgSO4溶液中，觀察Mg(OH)2沉淀的生

7、成C將Mg(OH)2濁液直接倒入已裝好濾紙的漏斗中過濾，洗滌并收集沉淀D將Mg(OH)2沉淀轉(zhuǎn)入表面皿中，加足量稀鹽酸，加熱蒸干得無水MgCl2固體2、在MgCl2溶液中滴加少量NaOH溶液，現(xiàn)象為_，繼續(xù)加入過量NaOH溶液，現(xiàn)象為_，涉及到的離子方程式為_三、從海水中提取鎂的流程1、工藝流程 2、基本步驟及主要反應(yīng)制熟石灰CaCO3eq o(=,sup7(高溫)CaOCO2，CaOH2O=Ca(OH)2沉淀Mg2Mg22OH=Mg(OH)2酸化，制備MgCl2Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶析出MgCl26H2O脫水，制備無水MgCl2在氯化氫氣流中使MgCl2

8、6H2O脫水制得無水氯化鎂電解熔融的MgCl2，制備鎂MgCl2(熔融)eq o(=,sup7(電解)MgCl2 【微點撥】MgCl26H2O加熱脫水制無水氯化鎂時，為了防止MgCl2水解生成Mg(OH)2，Mg(OH)2加熱分解得到MgO需在HCl氣流中加熱因鎂在高溫下能與O2、N2、CO2等氣體發(fā)生反應(yīng)，故工業(yè)電解MgCl2得到的鎂，應(yīng)在H2氛圍中冷卻【即學(xué)即練3】1、已知MgO、MgCl2的熔點分別為2 800 、604 ，將MgO、MgCl2加熱熔融后通電電解，都可得到金屬鎂。海水中含有MgCl2，工業(yè)上從海水中提取鎂正確的方法是()A海水eq o(,sup7(NaOH)Mg (OH)

9、2eq o(,sup7(電解)MgB海水eq o(,sup7(HCl)MgCl2溶液MgCl2(熔融)eq o(,sup7(電解)MgC海水eq o(,sup7(石灰乳)Mg(OH)2eq o(,sup7(灼燒)MgOeq o(,sup7(電解)MgD海水eq o(,sup7(石灰乳)Mg(OH)2eq o(,sup7(HCl)MgCl2溶液MgCl2(熔融 )eq o(,sup7(電解)Mg2、從海水中提取鎂的工藝流程可表示如下，下列說法不正確的是()A用此法提取鎂的優(yōu)點之一是原料來源豐富 B步驟電解MgCl2時陰極產(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

10、解和復(fù)分解反應(yīng)【課后作業(yè)】1、鎂粉在焰火、閃光粉、鞭炮中是不可缺少的原料，工業(yè)制造鎂蒸氣在某氣體中冷卻。下列可作為冷卻氣體的是()空氣CO2ArH2N2A和 B和 C和 D和2、下列說法正確的是()AMgCl2(aq)eq o(,sup7(石灰乳)Mg(OH)2eq o(,sup7(煅燒)MgOBMg(OH)22HCl=MgCl22H2O可用離子方程式HOH=H2O表示CMgCl2溶液與氨水反應(yīng)的離子方程式是：Mg22OH=Mg(OH)2D電解氯化鎂溶液可以制取金屬鎂3、Mg、Al組成的混合物與足量鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生標準狀況下的氫氣4.48 L，下列推斷中不正確的是()A參加反應(yīng)的Mg、Al共0.

11、2 molB參加反應(yīng)的HCl為0.4 molCMg、Al在反應(yīng)中共提供0.4 mol電子D若與足量的稀硫酸反應(yīng)能產(chǎn)生0.2 mol H24、如圖所示的裝置中，把X溶液逐滴滴下與Y物質(zhì)反應(yīng)，若X為濃硫酸，Y為第三周期金屬元素中常溫下與水難反應(yīng)的單質(zhì)。Z為品紅溶液。實驗中觀察到Z褪色。則Y為()ANa BMg CAl DMg或Al鎂及其化合物的方程式書寫練習(xí)序號反應(yīng)條件化學(xué)反應(yīng)方程式或離子方程式1Mg與O2反應(yīng)2Mg與Cl2反應(yīng)3Mg與N2反應(yīng)4Mg3N2 與水反應(yīng)5Mg與S反應(yīng)6Mg與H2O反應(yīng)7Mg與稀鹽酸的反應(yīng)8Mg與CO2反應(yīng)9Mg與CuSO4溶液反應(yīng)10MgO與水能緩慢反應(yīng)11能與酸反應(yīng)

12、12煅燒碳酸鎂(工業(yè)制備鎂)13Mg(OH)2能與酸反應(yīng)14Mg(OH)2受熱分解15MgCO3與水反應(yīng)16將NaOH溶液滴入MgCl2溶液中17將氨水滴入MgSO4溶液中18電解熔融的MgCl2制備鎂鎂及其化合物的方程式書寫練習(xí)序號反應(yīng)條件化學(xué)反應(yīng)方程式或離子方程式1Mg與O2反應(yīng)2MgO2eq o(=,sup7(點燃)2MgO 2Mg與Cl2反應(yīng)MgCl2eq o(=,sup7(點燃)MgCl23Mg與N2反應(yīng)3MgN2eq o(=,sup7(點燃)Mg3N2 4Mg3N2 與水反應(yīng)Mg3N26H2O3Mg(OH)22NH3 5Mg與S反應(yīng)MgSMgS6Mg與H2O反應(yīng)Mg2H2OMg(O

13、H)2H2 7Mg與稀鹽酸的反應(yīng)Mg2HCl=MgCl2H2 Mg2H=Mg2H28Mg與CO2反應(yīng)2MgCO2eq o(=,sup7(點燃)2MgOC 9Mg與CuSO4溶液反應(yīng)MgCuSO4=MgSO4Cu MgCu2+Mg2+Cu10MgO與水能緩慢反應(yīng)MgOH2O=Mg(OH)211能與酸反應(yīng)MgO2H=Mg2H2O12煅燒碳酸鎂(工業(yè)制備鎂)MgCO3MgOCO213Mg(OH)2能與酸反應(yīng)Mg(OH)22H+=Mg2+2H2O 14Mg(OH)2受熱分解Mg(OH)2MgOH2O 15MgCO3與水反應(yīng)MgCO3H2OMg(OH)2CO216將NaOH溶液滴入MgCl2溶液中Mg2

14、+2OH=Mg(OH)217將氨水滴入MgSO4溶液中Mg2+2NH3H2O=Mg(OH)22NH4+18電解熔融的MgCl2制備鎂MgCl2(熔融)eq o(=,sup7(電解)MgCl2【鎂及其重要化合物】答案【即學(xué)即練1】1、(1) (2) (3) (4) (5)2、B。解析：鎂不是兩性金屬，不能與NaOH溶液反應(yīng)，故A錯誤；鎂能在CO2中燃燒，故B正確；鎂在加熱條件下能與水反應(yīng)生成氫氧化鎂和氫氣，故C錯誤；鎂能在N2中燃燒，且生成Mg3N2，故D錯誤?！炯磳W(xué)即練2】1、B。解析：濃H2SO4稀釋時應(yīng)將濃H2SO4加到水中，A錯誤；過濾時用玻璃棒引流，C錯誤；由于MgCl2水解，故加熱蒸

15、干MgCl2溶液時，得不到MgCl2固體。2、有白色沉淀生成沉淀不溶解Mg22OH=Mg(OH)2【即學(xué)即練3】1、D。解析：工業(yè)上提取鎂除從理論上可行外還要考慮設(shè)備、原料、成本等問題。A項中使用NaOH成本高，且Mg(OH)2是一種不溶性堿，加熱熔融時會發(fā)生分解，因此不可行；B項中海水加HCl得不到MgCl2；C項中電解MgO時，由于MgO的熔點很高，耗能大，經(jīng)濟效益差。2、B。解析：電解MgCl2時陽極產(chǎn)生氯氣，陰極產(chǎn)生Mg?！菊n后作業(yè)】1、C2、A3、A。解析：反應(yīng)的實質(zhì)為Mg2H=Mg2H2，2Al6H=2Al33H2，n(H2)eq f(4.48 L,22.4 Lmol1)0.2 mol，則參加反應(yīng)的n(HCl)n(H)0.4 mol。因為鹽酸過量，故產(chǎn)生H2的量