学案 镁铝及其重要化合物Word格式.docx

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B．镁条在点燃的条件下能与N2反应，化学方程式为

__3Mg＋N2Mg3N2__。

②与水或酸的反应

A．镁与水反应：

镁不易与冷水反应，能与沸水反应

Mg＋2H2OMg（OH）2＋H2↑。

B．镁与酸的反应：

镁是活泼金属，能与盐酸、稀硫酸反应放出H2，反应的离子方程式为__Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑__。

③与某些氧化物的反应

镁能在CO2中燃烧，反应的化学方程式为

__2Mg＋CO22MgO＋C__。

2．镁的提取和用途

（1）从海水中提取镁

①工艺流程

②基本步骤及主要反应

制熟石灰

__CaCO3CaO＋CO2↑__，

CaO＋H2O===Ca（OH）2

沉淀

Mg2＋＋2OH－===Mg（OH）2↓

酸化

__Mg（OH）2＋2HCl===MgCl2＋2H2O__

蒸发结晶

析出MgCl2·

6H2O

脱水

在氯化氢气流中使MgCl2·

6H2O脱水制得无水氯化镁

电解

电解熔融氯化镁制得镁：

__MgCl2（熔融）Mg＋Cl2↑__

（2）镁的用途

镁合金

用于制造火箭、导弹和飞机的部件

镁

制造信号弹和焰火

氧化镁

耐高温材料

特别提醒：

（1）由MgCl2·

6H2O到无水MgCl2，必须在HCl气流中加热，以防MgCl2水解。

（2）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。

X

1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×

”。

（1）点燃的镁条能够在空气中剧烈燃烧，将点燃的镁条插入CO2气体中，镁条停止燃烧（　×

　）

（2）镁条在空气中燃烧得到的灰白色物质为纯净物（　×

（3）在镁条参加的化学反应中，镁均作还原剂（　√　）

（4）从海水中提取镁所涉及的化学反应全都是氧化还原反应（　×

（5）将氯化镁晶体（MgCl2·

6H2O）直接加热可制得无水氯化镁（　×

2．“绿色化学”要求从经济、环保和技术上设计可行的化学反应。

据此，由单质镁制硝酸镁的下列四个方案中，你认为可行而且符合“绿色化学”要求的方案是（　C　）

A．MgMg（NO3）2

B．MgMgCl2Mg（OH）2Mg（NO3）2

C．MgMgOMg（NO3）2

D．MgMgSO4Mg（NO3）2

解析：

据题意，“绿色化学”要求从经济、环保和技术三个方面设计可行的化学反应。

从经济角度考虑，B项最不合算，除Mg外还用了三种试剂；

D项不合算，用了两种较贵的试剂浓硫酸和Ba（NO3）2。

从环保角度考虑，A、D两项分别产生了污染环境的氮氧化物和SO2，B项也使用了会对环境造成污染的Cl2。

从技术角度看，D项中Ba（NO3）2溶液的加入量较难控制。

综上所述，可知只有C项符合“绿色化学”的要求。

3．镁在空气中燃烧，所得的固体产物可能有哪些？

提示：

Mg与空气中的O2、N2及CO2反应，所得固体产物可能是MgO、Mg3N2、C。

题组一　镁的性质及应用

1．（2018·

经典习题选萃）某同学通过系列实验探讨Mg及其化合物的性质，下列对整个过程说法正确的是（　B　）

A．将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁片于其中探讨Mg的活泼性

B．将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，观察Mg（OH）2沉淀的生成

C．将Mg（OH）2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀

D．将Mg（OH）2沉淀转入表面皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水MgCl2固体

[解析]　稀释浓硫酸时，应将浓硫酸慢慢加入水中，并用玻璃棒不断搅拌，A项错误；

B项正确；

应将Mg（OH）2浊液沿玻璃棒慢慢引流到漏斗中过滤，C项错误；

Mg（OH）2与稀盐酸反应得到MgCl2溶液，若直接加热，Mg2＋会水解生成Mg（OH）2，从而得不到纯净的无水MgCl2固体，加热时应不断通入HCl气体，这样才能得到纯净的无水MgCl2固体，D项错误。

2．等质量的金属镁分别在下列气体中充分燃烧：

①O2、②CO2、③N2、④空气，燃烧后固体的质量分别是W1g、W2g、W3g、W4g，试比较它们的大小：

__W2>

W1>

W4>

W3__。

题组二　海水中提取镁

3．（2018·

河北衡水高三检测）世界上60%的镁是从海水中提取的，其提取步骤如下：

①把贝壳制成生石灰；

②向海水中加入生石灰，过滤，洗涤沉淀物；

③将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤；

④在氯化氢热气流中加热晶体；

⑤电解上述所得盐（熔融条件下）。

下列说法正确的是（　A　）

A．向洗涤液中滴加碳酸钠溶液可检验沉淀是否洗涤干净

B．上述变化过程中包括了分解、化合、复分解、置换四种反应类型

C．在氯化氢热气流中干燥晶体是为了加快干燥速度

D．步骤⑤也可以采用电解该盐水溶液的方法

[解析]　洗涤液中如果含有Ca2＋，滴加碳酸钠溶液会生成白色沉淀，所以可检验沉淀是否洗涤干净，A正确。

提取镁的过程中涉及的反应主要有：

CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋H2O===Ca（OH）2、Ca（OH）2＋MgCl2===CaCl2＋Mg（OH）2↓、Mg（OH）2＋2HCl===MgCl2＋2H2O、MgCl2·

6H2OMgCl2＋6H2O↑、MgCl2（熔融）Mg＋Cl2↑。

上述反应中没有置换反应，故B错误。

在氯化氢热气流中干燥晶体是为了抑制MgCl2水解，故C错误。

电解MgCl2溶液将得到氢氧化镁，故D错误。

4．从海水中提取镁的工艺流程图可表示如下：

下列说法不正确的是（　B　）

A．用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富

B．步骤⑥电解MgCl2时阴极产生氯气

C．步骤⑤，可将晶体置于HCl气体氛围中脱水

D．上述工艺流程中涉及到化合、分解和复分解反应

[解析]　选项A，海水中含有大量的镁元素，从海水中提取镁的优点之一是原料来源丰富。

选项B，电解熔融MgCl2时，阳极产生Cl2，阴极产生金属镁。

选项C，因MgCl2能水解：

MgCl2＋2H2OMg（OH）2＋2HCl，为此将MgCl2·

6H2O晶体置于HCl气体氛围中加热脱水，其目的是防止MgCl2水解生成Mg（OH）2。

选项D，步骤①涉及CaCO3的分解反应得到CaO，CaO与H2O发生化合反应得到Ca（OH）2，步骤⑥是电解涉及分解反应，步骤③涉及MgCl2与Ca（OH）2发生复分解反应得到Mg（OH）2和CaCl2。

5．（2018·

山东潍坊高三检测）综合利用海水可以制备金属镁，其流程如图所示：

（1）若在空气中加热MgCl2·

6H2O，生成的是Mg（OH）Cl或MgO，写出相应反应的化学方程式：

__MgCl2·

6H2OMg（OH）Cl＋HCl↑＋5H2O↑，MgCl2·

6H2OMgO＋2HCl↑＋5H2O↑或Mg（OH）ClMgO＋HCl↑__。

用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。

在干燥的HCl气流中加热MgCl2·

6H2O时，能得到无水MgCl2，其原因是__在干燥的HCl气流中加热MgCl2·

6H2O，可抑制MgCl2水解，且能带走MgCl2·

6H2O受热产生的水蒸气__。

（2）Mg（OH）2沉淀中混有的Ca（OH）2应怎样除去？

写出实验步骤：

__加入MgCl2溶液或Mg（NO3）2溶液，充分搅拌、过滤，沉淀用蒸馏水洗涤__。

（3）实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的。

溶解时：

__搅拌，加速溶解__；

过滤时：

__引流，使浊液沿玻璃棒注入漏斗，防止外洒__；

蒸发时：

__搅拌，防止因局部过热使液滴或晶体飞溅__。

[解析]　

（1）根据Cl、H、O三种元素守恒可知，在空气中加热MgCl2·

6H2O，除生成Mg（OH）Cl或MgO外，还有HCl和H2O生成。

（2）为防止引入新杂质，可用MgCl2溶液或Mg（NO3）2溶液将Ca（OH）2转化为Mg（OH）2，然后过滤、洗涤Mg（OH）2。

（3）溶解固体时使用玻璃棒是为了加速溶质的扩散，提高溶解速率；

在过滤时使用玻璃棒是为了引流液体，防止外洒；

蒸发结晶过程中使用玻璃棒是为了防止因局部过热而使液滴或晶体飞溅。

考点二　铝单质的性质及其制备

1．铝的原子结构和存在

铝的原子结构示意图为____。

铝位于元素周期表__第3周期第ⅢA族__，自然界中的铝全部以__化合__态存在。

2．金属铝的物理性质

铝是__银白__色、具有金属光泽的固体，硬度__较小__，具有良好的__导电性__、导热性和延展性。

3．铝的化学性质

写出上图中有关反应的化学方程式或离子方程式：

①Al形成致密的氧化膜，__4Al＋3O2===2Al2O3__

②__2Al＋3Cl22AlCl3__

③Al

④离子方程式：

__2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑__

⑤__2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3__

4．铝的制备及用途

——电解熔融Al2O3：

__2Al2O34Al＋3O2↑__

——纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、

　　生活用品等。

（1）铝制餐具可长时间存放酸性或碱性食物。

（　×

（2）铝箔插入稀硝酸中无现象，说明铝箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜。

（3）工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al。

（　√　）

（4）1molAl与足量的硫酸或足量的氢氧化钠溶液反应转移电子数相同。

（5）铝与少量NaOH溶液反应得到铝盐，与足量NaOH溶液反应生成偏铝酸盐。

2．铝的化学性质活泼，为什么日常生活中广泛使用的铝制品通常具有较强的抗腐蚀性能？

常温下为什么能用铝制槽车来储运浓H2SO4或浓HNO3？

答案：

铝在常温下迅速被氧气氧化，形成一层致密的氧化膜，保护铝不再被氧化，因而铝制品通常具有较强的抗腐蚀性能。

常温时，浓H2SO4和浓HNO3能使铝钝化，因此可用铝制槽车储运浓H2SO4或浓HNO3。

题组一　铝的性质与应用

1．化学与科学、技术、社会、环境密切相关。

A．常温下浓硝酸与铝发生钝化，可用铝制容器存放浓硝酸

B．MgCl2、AlCl3溶液中分别加入过量的氨水来比较镁、铝的金属性强弱

C．铝合金的大量使用归功于人们能使用电解法从氧化铝中获得铝

D．明矾在水中能形成Al（OH）3胶体，可用作净水剂

[解析]　MgCl2和AlCl3分别加入过量氨水，均会产生白色沉淀，故无法用氨水比较Mg、Al金属性的强弱。

2．镁、铝单质的化学性质以相似为主，但也存在某些重大差异性，下列物质能用于证明两者存在较大差异性的是（　C　）

①CO2　②盐酸　③NaOH溶液　④水

A．①④　B．①②③　

C．①③　D．②③④

题组二　铝与酸、碱反应的定量分析

3．两份铝屑，第一份与过量的