2020版高考化学大一轮复习第3讲元素化学考点11镁的提取及应用学案

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1、考点11　镁的提取及应用知识条目必考要求加试要求镁的物理性质及用途aa镁的化学性质(跟非金属、酸、某些氧化物的反应)bc镁的生产原理ab一、镁的性质1．物理性质：具有银白色金属光泽的固体，密度、硬度均较小，熔点较低，有良好的导电、传热和延展性。2．化学性质(1)与非金属反应(2)与CO2反应：2Mg＋CO22MgO＋C(剧烈燃烧，生成白色粉末和黑色固体)(3)与H2O反应：Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑(4)与H＋反应：Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑(5)与CuSO4反应：Mg＋CuSO4===Cu＋MgSO4(6)与NH4Cl溶液反应：Mg＋2NH4Cl===MgCl

2、2＋2NH3↑＋H2↑二、从海水中提取镁的原理与方法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，海水中镁的总储量约为1.8×1015t。2．流程3．提取过程中有关反应的化学方程式(1)贝壳煅烧成生石灰：CaCO3CaO＋CO2↑；(2)生石灰制成石灰乳：CaO＋H2O===Ca(OH)2；(3)石灰乳加入海水沉淀池中得到氢氧化镁沉淀(写离子方程式)：Ca(OH)2＋Mg2＋===Mg(OH)2↓＋Ca2＋；(4)氢氧化镁与盐酸反应(写离子方程式)：Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O；(5)六水合氯化镁晶体在氯化氢气流中加热生成无水氯化镁：MgCl2

3、·6H2OMgCl2＋6H2O↑；(6)电解熔融的氯化镁得到金属镁：MgCl2Mg＋Cl2↑。三、镁的用途1．镁是一种重要的金属材料。许多密度只有1.8g·cm－3左右的镁合金，其硬度和强度都较大，大量用于制造火箭、导弹和飞机的部件等。2．由于镁燃烧时发出耀眼的白光，因此常用来制造信号弹和焰火。3．氧化镁的熔点高达2800℃，是优质的耐高温材料。【例1】　下列有关镁的叙述正确的是(　　)A．镁条燃烧引起的火灾可用干粉灭火器扑灭B．镁不能与浓硝酸反应C．镁制容器可以贮存、运输浓硫酸D．镁在CO2中燃烧的产物中含有单质【解析】　A．干粉灭火器利用压缩的二氧化碳吹出白色干粉来灭火，而镁

4、能与二氧化碳反应，故不能用来灭火；B.镁是活泼金属，可以与浓硝酸反应；C.浓硫酸不能使镁钝化，故镁制容器不可以贮存、运输浓硫酸；D.镁与CO2反应生成氧化镁和碳，产物有单质。【答案】　D【提炼】　镁的化学性质：能与酸反应，能和二氧化碳反应。【例2】　从海水中提取镁，可按如下步骤进行：①把贝壳制成石灰乳；②在引入的海水中加入石灰乳，沉降、过滤、洗涤沉淀物；③将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤、干燥产物；④将产物熔融后电解。关于提取镁的下列说法中，不正确的是(　　)A．此法的优点之一是原料来源丰富B．进行①②③步骤的目的是从海水中提取MgCl2C．以上提取镁的过程中没有涉及氧化还原反应D

5、．步骤④电解时，产生的氯气可用于制取盐酸，循环利用【解析】　海水资源丰富，海水中含有大量的镁元素，故A正确；经过①②③步骤可得到MgCl2，故B正确；第④步电解熔融氯化镁，产物为镁和氯气，MgCl2Mg＋Cl2↑，是氧化还原反应，故C错误；电解产生的氯气循环利用，可用于制取盐酸，正确。【答案】　C【提炼】　本题主要考查了从海水中提取镁的过程中所涉及的化学反应原理。贝壳的主要成分为CaCO3，加热分解生成CaO，CaO和水发生化合反应生成Ca(OH)2，与MgCl2发生复分解反应生成Mg(OH)2，再与盐酸反应生成MgCl2，电解熔融氯化镁得到金属镁。涉及分解、化合、复分解反应、氧

6、化还原反应。【例3】　2.4g金属镁在盛有bLCO2和O2的混合气体的密闭容器中燃烧。反应后容器内固体物质的质量不可能为(　　)A．3.2gB．4.0gC．4.2gD．4.6g【解析】　如果0.1molMg全部与O2反应，质量为4.0g，如果0.1molMg全部与CO2反应，生成0.1molMgO和0.05molC，其总质量为4.6g。由于Mg不可能全部只与CO2反应，所以固体物质的质量一定小于4.6g，而镁条并不一定完全燃烧，所以质量可能小于4.0g。【答案】　D【提炼】　镁条燃烧的增重规律和计算方法镁条可以在氧气、空气、氮气、二氧化碳、氯气等多种气体中燃烧。依据化学方程式分析

7、镁条燃烧后的质量增加问题，以0.1molMg完全燃烧为例：气体质量增重O21.6N20.93空气0.93＜Δm＜1.6CO22.2Cl27.1镁条在混合气体中燃烧的质量增加问题，用极端假设法分析：假设镁全部与气体A或气体B反应，或假设气体全部是A或全部是B，得出两个质量增量Δm1和Δm2，则实际增量介于两者之间。【例4】　目前世界上60%的镁是从海水中提取的，如图是某工厂从海水中提取镁的主要步骤。学生就这个课题展开了讨论。(一)在海水提取镁的过程中如何实现对镁离子的富集，有三个学