届高考化学一轮复习镁铝及其重要化合物学案1Word文档格式.docx
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(2)化学性质
①与非金属单质的反应
A.镁条在O2中燃烧,发出耀眼的强光,生成白色固体物质,反应的化学方程式为__2Mg+O22MgO___。
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___。
3.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。
4.镁的重要化合物
物质
主要性质
碱性氧化物
与盐酸反应的离子方程式:
__MgO+2H+===Mg2++H2O___
氢氧
化镁
中强碱
__Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O___
难溶于水
溶解度小
于碳酸镁
MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑
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( ×
(6)镁着火时可用泡沫灭火器灭火( ×
(7)可以直接将MgCl2溶液蒸干获得无水MgCl2( ×
(8)可以通过电解MgCl2溶液的方法制取Mg( ×
(9)下列转化关系均可通过一步反应实现:
Mg―→MgO―→Mg(OH)2―→MgCl2( ×
(10)1molMg与足量盐酸反应时,转移2NA个电子( √ )
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.问题思考:
(1)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。
(2)如何除去粗盐溶液中含有的Ca2+、Mg2+、SO?
向粗盐溶液中先加入足量的BaCl2溶液至不再产生沉淀为止,再加入NaOH溶液至不再产生沉淀,最后加入Na2CO3溶液除去过量的Ca2+和Ba2+至不再产生沉淀,过滤,向滤液中加盐酸调节溶液为中性即可。
(注意:
除杂顺序只要保证Na2CO3在BaCl2之后加入即可,盐酸放到最后)
1.(2019·
经典习题选萃)镁粉是焰火、闪光粉、鞭炮中不可缺少的原料。
工业上制造镁粉是将镁蒸气在某种气体中冷却,有下列气体:
①空气、②CO2、③Ar、④H2、⑤N2,其中可作为冷却气体的是( C )
A.①和②B.②和③
C.③和④D.②和④
[解析] 与镁蒸气不发生反应的Ar、H2均可作为冷却气体。
2.(2019·
江西鹰潭一中期中)物质的量为0.10mol的镁条在一定量CO2和O2混合气体的容器中燃烧(产物不含碳酸镁),反应后容器内固体物质的质量不可能为( D )
A.3.2gB.4.0g
C.4.2gD.4.6g
[解析] 镁条在只含有CO2和O2混合气体的容器中燃烧,反应后容器内固体物质的质量可能为:
未反应的镁的质量、生成的碳的质量及生成的MgO的质量,若气体中无氧气,镁完全与二氧化碳反应时,反应后固体的质量最大:
2Mg+CO2 2MgO + C
2 2 1
0.10mol 0.10mol 0.05mol
则0.1mol镁完全反应最多可生成固体的质量为0.10mol×
40g·
mol-1+0.05mol×
12g·
mol-1=4.6g,若金属镁没有反应,则固体的质量最少,固体质量最小为0.10mol×
24g·
mol-1=2.4g,由于含有二氧化碳和氧气,且镁条也参加了反应,则反应后固体质量m的范围应为2.4g<
m<
4.6g。
3.(2019·
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.(2019·
山东潍坊检测)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.(2019·
新题选萃)已知MgO、MgCl2的熔点分别为2800℃、604℃,将MgO、MgCl2加热熔融后通电电解,都可得到金属镁。
海水中含有MgCl2,工业上从海水中提取镁的方法是( D )
A.海水Mg(OH)2Mg
B.海水MgCl2溶液―→MgCl2(熔融)Mg
C.海水Mg(OH)2MgOMg
D.海水Mg(OH)2MgCl2溶液―→MgCl2(熔融)Mg
[解析] 工业上提取镁除从理论上可行外还要考虑设备、原料、成本等问题。
A项中使用NaOH成本高,且Mg(OH)2是一种难溶性碱,加热时会发生分解生成MgO,因此不可行;
B项,海水中加入盐酸得不到MgCl2溶液;
C项,由于MgO的熔点很高,电解MgO时耗能大,所以经济效益差。
6.(2019·
山东滨州检测)镁在空气中点燃可以燃烧,放出大量的热并发出耀眼的白光,生成白色的氧化镁。
同时,镁在这样的高温条件下,还可与空气中的另一种主要成分反应,生成少量的物质A,气体C能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
已知A有以下一系列变化:
(1)写出A、C、D的化学式:
A__Mg3N2___,C__NH3___,D__Mg(OH)2___。
(2)写出下列变化的化学方程式:
①__Mg3N2+8HCl===3MgCl2+2NH4Cl___;
②__MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl
NH4Cl+NaOHNaCl+H2O+NH3↑___。
[解析] 镁在空气中燃烧时,主要和氧气反应生成MgO,还可以和氮气反应生成Mg3N2,结合题意可确定A为Mg3N2。
Mg3N2和盐酸反应得到的溶液B中一定含有Mg2+和Cl-,所以沉淀D一定是Mg(OH)2,能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体应是氨气,NH能够和NaOH溶液反应,加热条件下放出NH3,所以溶液B中还含有NH。
7.(2019·
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