2019-2020同步苏教化学必修一新突破讲义：专题2 第2单元 第4课时　镁的提取及应用 .doc

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1、第4课时镁的提取及应用目标与素养：1.了解从海水中提取镁的原理和过程。(宏观辨识与微观探析)2.掌握镁及其化合物的性质和用途。(宏观辨识与微观探析)一、海水中提取镁1镁的存在自然界中的镁主要以化合态的形式存在于地壳和海水中。2从海水中提取镁(1)从海水中提取金属镁，其简单流程如下：海水中的Mg2Mg(OH)2MgCl2Mg试写出各步骤发生反应的化学方程式：MgCl2Ca(OH)2=Mg(OH)2CaCl2；Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O；MgCl2(熔融)MgCl2。(2)石灰乳的制备贝壳(CaCO3)生石灰(CaO)熟石灰Ca(OH)2。试写出两步反应的化学方程式：CaCO3Ca

2、OCO2；CaOH2O=Ca(OH)2。二、镁的结构与性质1镁的原子结构镁的原子结构示意图为，原子最外层有2个电子，在化学反应中容易失去最外层电子，形成镁离子。2镁的物理性质银白色金属，密度较小，熔点较低，硬度较小，易传热、导电。3镁的化学性质镁是一种较活泼的金属，具有较强的还原性。可以与非金属单质、水、酸、盐以及某些氧化物反应。(1)与O2反应反应方程式：2MgO22MgO。现象：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体。(2)与N2反应反应方程式：3MgN2Mg3N2。(3)与CO2反应反应方程式：2MgCO22MgOC。现象：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色物质并附有黑色固体。(4)与稀

3、硫酸反应离子方程式为Mg2H=Mg2H2。4镁的重要应用镁是一种重要的金属材料，密度较小，能与Cu、Al、Sn、Mn、Ti等形成多种合金，这些镁合金硬度和强度都较大。其应用有：(1)镁合金制造火箭、导弹和飞机的部件等。(2)制造信号弹和焰火，其理由是镁燃烧时发生耀眼的白光。(3)氧化镁是优质的耐高温材料，其理由是熔点高达2_800_。1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)海水中提取Mg既涉及复分解反应又涉及置换反应()(2)镁在空气中燃烧只生成MgO()(3)Na与冰水反应而Mg与热水可以反应，可说明Na比Mg活泼()(4)Mg(OH)2溶于盐酸的离子方程式为OHH=H2O()2下列说

4、法不正确的是()A金属镁在空气中较易被氧化，生成的氧化膜对金属镁有保护作用B去除表面氧化膜的金属镁，能在空气中点燃，产生耀眼的白光C将镁粉加到水中加热煮沸冷却后，滴加酚酞，会变红色D氮气很稳定，即使高温加热，去除表面氧化膜的镁条也不能在氮气中燃烧D镁条表面的氧化膜对镁有保护作用，A项正确；镁条在空气中可点燃，B项正确；镁粉在加热条件下可与水缓慢反应生成Mg(OH)2沉淀物，但少量Mg(OH)2溶解在水中，使溶液呈碱性，C项正确；镁条可以在高温下与氮气反应，D项不正确。3镁原子最外层电子数为_，单质镁的还原性很_，镁在空气中发生的反应有(填化学方程式)：_、_、_；镁与水反应的剧烈程度_(填“强

5、”或“弱”，下同)于钠与水反应，说明镁的还原性_于钠。答案2强2MgO22MgO2MgCO22MgOC3MgN2Mg3N2弱弱海水中提取镁的工艺流程分析1.海水提镁的工艺流程图Ca(OH)2MgCl2=Mg(OH)2CaCl2Mg(OH)22HCl=MgCl22H2OMgCl2(熔融)MgCl22由MgCl26H2O加热脱水制MgCl2应该在HCl气体氛围中进行；工业上电解熔融的氯化镁制取镁，而不是电解氧化镁制取镁。因镁在高温下能与O2、N2、CO2等气体发生反应，故工业电解MgCl2得到的镁，应在H2氛围中冷却。镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的。某学校

6、课外兴趣小组从海水晒盐后的盐卤(主要含Na、Mg2、Cl、Br等)中模拟工业生产来提取镁，主要过程如下： 回答下列问题：(1)工业上从盐卤中获取Mg(OH)2用石灰乳而不用NaOH溶液的原因是_。(2)从过程得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量的Ca(OH)2，除去少量Ca(OH)2的方法是先将沉淀加入到盛有_溶液的烧杯中，充分搅拌后经_、_(填操作方法)可得纯净的Mg(OH)2。(3)下图是该兴趣小组设计进行过程的实验装置图：其中装置A的作用是_。(4)写出过程中发生反应的化学方程式_。解析(1)工业原料要廉价易得。(2)加入MgCl2，电离出Mg2抑制Mg(OH)2溶解，使Ca(OH)2溶解

7、，然后过滤、洗涤得纯净的Mg(OH)2。(3)浓硫酸具有吸水性，浓盐酸具有挥发性，则装置A的作用是制备干燥的HCl气体。(4)电解熔融的MgCl2。答案(1)石灰乳原料丰富，成本低(2)MgCl2(或氯化镁)过滤洗涤(3)制备干燥的HCl气体(4)MgCl2(熔融)MgCl2已知MgO、MgCl2的熔点分别为2 800 、604 ，将MgO、MgCl2加热熔融后通电电解，都可得到金属镁。从海水中提取金属镁，正确的方法是()A海水Mg(OH)2MgB海水MgCl2溶液MgCl2(熔融)MgC海水Mg(OH)2MgOMgD海水Mg(OH)2MgCl2溶液MgCl2(熔融)MgD镁应由电解熔融的Mg

8、Cl2得到，而不能由电解Mg(OH)2、MgO得到，A、C项错误；向海水中加入的碱应是石灰乳即Ca(OH)2而不是NaOH，因为石灰乳可由海边贝壳来制取，比NaOH要便宜得多，A项错误；直接加盐酸于海水中，海水中的MgCl2不能分离出来，B项错误。1镁被誉为“国防金属”。金属镁的下列性质不属于物理性质的是()A良好的可塑性 B良好的延展性C良好的导电性、传热性 D反应中易失去电子D反应中易失去电子是化学性质。2下列化学反应，在从海水中提取金属镁的过程中，不会涉及的是()AMgCl2Ca(OH)2=Mg(OH)2CaCl2BMg(OH)22HCl=MgCl22H2OCMg(OH)2MgOH2OD

9、MgCl2MgCl2CA项是把海水中的Mg2转化为Mg(OH)2沉淀，B项是把Mg(OH)2转化为MgCl2，D项是电解熔融MgCl2制得Mg和Cl2，C项中的反应未涉及。3将燃着的镁条插入下列气体中，镁条不能继续燃烧的是()AO2 BCl2CCO2 DArD镁有强还原性，与O2、Cl2、CO2都能反应，但与稀有气体Ar不反应。4(双选)下列有关镁及其化合物的离子方程式书写正确的是()AMgCO3与盐酸反应：MgCO32H=CO2H2OMg2BMg(OH)2与H2SO4反应：Mg22OH2HSO=MgSO42H2OC镁与醋酸反应：Mg2H=Mg2H2D工业上以海水为原料制取Mg(OH)2：Ca

10、(OH)2Mg2=Mg(OH)2Ca2ADMgCO3和Mg(OH)2都是难溶性物质，醋酸为弱电解质，在写离子方程式时不能拆成离子形式，MgSO4是可溶性的盐，在写离子方程式时要拆成Mg2和SO的形式，A项正确、B、C项错误；工业上以海水为原料制取Mg(OH)2时，要在海水中加入石灰乳，而不是澄清石灰水，所以Ca(OH)2不能拆成离子的形式，D项正确。5已知镁能在O2、N2、CO2中燃烧生成相应的化合物。试回答下列问题：(1)镁在空气中燃烧，除发生反应N23MgMg3N2外，还能发生其他反应，写出反应的化学方程式：_。(2)镁条在氧气中燃烧时看到的现象是_。(3)有同学认为空气中氮气含量最大，所以产物中氮化镁含量最大。事实上是这样吗？为什么？_。解析镁是较活泼金属，镁在空气中燃烧，产物较复杂。但产物中MgO最多，这是由于氧气比N2、CO2活泼所致。燃烧是剧烈的发光发热的氧化还原反应，不一定有氧气参加。答案(1)2MgO22MgO,2MgCO22MgOC(2)剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成大量白烟(3)不是，因为氧气比氮气活泼