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1工藝流程2相關(guān)反響的方程式1分解貝殼制取氫氧化鈣：CaCO3CaOCO2；CaOH2O=CaOH2。2沉淀鎂離子：Mg22OH=MgOH2。3制備氯化鎂：MgOH22HCl=MgCl22H2O。4制取金屬鎂：MgCl2熔融MgCl2。由MgCl2·6H2O加熱制取無水MgCl2時(shí)，要不斷通入枯燥的HCl氣體，防止MgCl2水解生成Mg(OH)2。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

2、要含Na、Mg2、Cl、Br等中模擬工業(yè)消費(fèi)來提取鎂，主要過程如下：答復(fù)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?jǐn)嚢韬蠼?jīng)_、_填操作方法可得純潔的MgOH2。3以下圖是該興趣小組設(shè)計(jì)進(jìn)展過程的實(shí)驗(yàn)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(xué)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(jià)易得。2參加MgCl2，電離出Mg2抑制MgOH2溶解，使

3、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(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，如下圖：2電解熔融MgCl2產(chǎn)生的Cl2可以用來制取鹽酸，以到達(dá)廢物循環(huán)利用的目的。例2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

4、得到MgCl2，C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。二、鎂的性質(zhì)及其應(yīng)用1鎂的原子構(gòu)造鎂的原子構(gòu)造示意圖為，原子最外層有2個(gè)電子，在化學(xué)反響中容易失去最外層電子，形成鎂離子。2鎂的物理性質(zhì)鎂是銀白色金屬，密度較小，熔點(diǎn)高，硬度大，易傳熱，導(dǎo)電。3鎂的化學(xué)性質(zhì)1鎂與酸反響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鎂與二氧化碳反響把點(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，如圖，觀察現(xiàn)象。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。

5、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。問題討論：集氣瓶底部要放一些細(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鎂與非金屬單質(zhì)反響與氧氣反響的方程式：2MgO22MgO；與氮?dú)夥错懙姆匠淌剑?MgN2Mg3N2。4鎂的用處1鎂合金制造火箭、導(dǎo)彈和飛機(jī)的部件。2制造信號(hào)彈和焰火。3氧化鎂是優(yōu)質(zhì)的耐高溫材料。鎂是一種較活潑的金屬，具有較強(qiáng)的復(fù)原性?？梢耘c非金屬單質(zhì)、水、酸、鹽以及某些氧化物反響。例3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(xué)

6、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?，所以產(chǎn)物中氮化鎂含量最大。事實(shí)上是這樣嗎？為什么？4通過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。鎂及其化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系1鎂被譽(yù)為“國防金屬。金屬鎂的以下性質(zhì)不屬于物理性質(zhì)的是A良好的可塑性 B良好的延展性C

7、良好的導(dǎo)電性、傳熱性 D反響中易失去電子答案D22019·定海一中期中鎂在CO2含量較多的空氣里燃燒的產(chǎn)物是AMgO BMgO和CCMgO、Mg3N2 DMgO、Mg3N2 和C答案D解析鎂能與氧氣反響生成氧化鎂，與氮?dú)夥错懮傻V，與CO2反響生成碳和氧化鎂，因此鎂在CO2含量較多的空氣里燃燒的產(chǎn)物是MgO、Mg3N2和C。30.1 mol鎂粉分別在足量的O2、CO2、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2M

8、gO22MgO；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。4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(guān)于提取鎂，以下說法不正確的選項(xiàng)是A此法的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來源豐富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

9、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(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。5以下化學(xué)反響，在從海水中提取金屬鎂的過程中，不會(huì)涉及的是AMg22OH=MgOH2BMgOH22HCl=MgCl22H2OCMgOH2MgOH2ODMgCl2MgCl2答案C6海水提鎂的主要流程如下：以下說法正確的選項(xiàng)是試劑M是鹽酸流程中的反響全部都是非氧化復(fù)原反響操作b只是過濾用海水曬鹽后的飽和溶液加石灰乳制MgOH2電解熔融MgCl2比電解熔融的MgO制金屬鎂更節(jié)約能量A BC D答案D解析電解

10、無水氯化鎂的反響屬于氧化復(fù)原反響，因此是錯(cuò)誤的。操作b應(yīng)是結(jié)晶、過濾、枯燥，因此是錯(cuò)誤的。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、O2、H2Og、N2反響。3舟山群島新區(qū)是中國首個(gè)以海洋經(jīng)濟(jì)為主題的國家級(jí)新區(qū)。以下說法正確的選項(xiàng)是A從海水中提取溴單質(zhì)的過程中涉及氧化復(fù)原反響B(tài)從海帶中提取碘單質(zhì)的過程中只涉及復(fù)分解

11、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(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，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(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)錯(cuò)誤。4從海水中

12、提取鎂的工藝流程可表示如下：以下說法不正確的選項(xiàng)是A用此法提取鎂的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來源豐富B直接電解MgCl2溶液也可以得到鎂單質(zhì)C步驟用到的實(shí)驗(yàn)儀器有蒸發(fā)皿、酒精燈、玻璃棒、三腳架等D上述工藝流程中涉及化合、分解和復(fù)分解反響答案B5海洋約占地球外表積的71%，對(duì)其進(jìn)展開發(fā)利用的部分流程如下圖。以下說法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是A試劑1可以選用石灰乳B從苦鹵中提取Br2反響的離子方程式為2BrCl2=2ClBr2C工業(yè)上，電解熔融MgO冶煉金屬鎂可減小能耗D可用BaCl2溶液除去粗鹽中的SO答案C解析A項(xiàng)，煅燒貝殼得到CaO，將CaO溶于水得到石灰乳，石灰乳和鎂離子反響生成氫氧化鎂沉淀，試劑1可選用石灰乳，正

13、確；B項(xiàng)，氯氣能將溴離子氧化為溴單質(zhì)，反響的離子方程式為2BrCl2=2ClBr2，正確；C項(xiàng)，氧化鎂熔點(diǎn)很高，氯化鎂熔點(diǎn)較氧化鎂低，電解氧化鎂冶煉鎂本錢增加，不正確；D項(xiàng)，氯化鋇和硫酸根離子反響生成難溶性的硫酸鋇，且氯離子不是雜質(zhì)離子，正確。題組二鎂的性質(zhì)和用處6鎂在消費(fèi)生活中應(yīng)用廣泛，以下用處與鎂的復(fù)原性無關(guān)的是A制作閃光粉B鎂合金用來制造火箭的部件C用鎂從熔融的四氯化鈦中提取鈦D制作焰火答案B7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

14、有MgCO3。8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 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。91.0 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

15、<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。10根據(jù)海水提取鎂的過程及鎂的相關(guān)性質(zhì)分析，以下說法正確的選項(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(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的過程是復(fù)分解反響，不是氧化復(fù)原反響，沒有電子的轉(zhuǎn)移，

16、B項(xiàng)錯(cuò)誤；電解得到鎂的過程有化合價(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。11某研究性學(xué)習(xí)小組為了探究鎂粉與溴水反響的機(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，觀察到只是開場時(shí)產(chǎn)生極少量的氣泡，但溴水的顏色逐漸褪去；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。那么以下關(guān)于鎂與溴水的反響機(jī)理的闡述中正確的選項(xiàng)是A鎂粉只直接與溴水中的溴反響B(tài)鎂粉只與溴水中的酸反響C產(chǎn)生極少量的氣泡是由鎂粉與水反響得到D鎂粉在水的催化

17、下與溴發(fā)生反響答案D12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無法確定答案C解析2Na2H2O=2NaOHH2溶液增重 2 mol 44 gMg2HCl=MgCl2H2溶液增重1 mol22 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(qiáng)化13海水是一個(gè)宏大的資源寶庫，以下圖是從海水中提取鎂的流程圖。1中，屬于氧化復(fù)原反響的是_填序號(hào)。2請(qǐng)寫出反響的離子方程式：_。3在用上述方法提鎂的過程

18、中，采取了哪些措施來進(jìn)步經(jīng)濟(jì)效益？_；_。答案12MgOH22H=Mg22H2O3氯氣等原料循環(huán)再利用就地取材，利用貝殼制氧化鈣解析1從圖上可以看出，反響均無化合價(jià)變化，另外，反響為氫氧化鈣與氯化鎂反響，為氫氧化鎂與稀鹽酸反響，為電解熔融狀態(tài)的氯化鎂制鎂，只有有化合價(jià)變化。2離子方程式為MgOH22H=Mg22H2O。3為了充分利用原料，上述電解氯化鎂得到的氯氣循環(huán)到鹽酸廠用于制鹽酸；另外，利用貝殼為原料制取氧化鈣，既節(jié)約了原料，又節(jié)約了運(yùn)輸本錢。14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M

19、gOH2，可以參加過量試劑，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試劑可以選用_，其反響的離子方程式為_。4無水MgCl2在熔融狀態(tài)下，通電后會(huì)產(chǎn)生Cl2和Mg，寫出該反響的化學(xué)方程式：_。答案1CaOH22過濾3鹽酸MgOH22H=Mg22H2O4MgCl2熔融MgCl2解析1使MgCl2完全轉(zhuǎn)化為MgOH2，可以參加CaOH2、KOH、NaOH和BaOH2等堿，由于CaOH2可以用海邊大量的貝殼制得而且價(jià)廉，所以試劑最好選用CaOH2。2從溶液中別離出固體可以采用過濾的方法。3將MgOH2沉淀轉(zhuǎn)化為MgCl2溶液，可以參加鹽酸，其反響的離子方程式為MgOH22