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文檔簡(jiǎn)介

1.海水中含有大量的NaCl、MgCl2、CaCl2、KCl等氯化物,能否從海水中直接得到鎂?提示:不能。海水中的Mg2+

的濃度很小,必須讓海水中的鎂離子富集。2.如何實(shí)現(xiàn)Mg2+的富集和分離?試探究應(yīng)如何選擇加入的試劑。提示:先海水曬鹽使海水濃縮,再加入一種試劑使Mg2+沉淀,如加堿。NaOH價(jià)格較高,而CaO價(jià)格較低,從當(dāng)?shù)刭Y源利用來(lái)講,煅燒貝殼比煅燒石灰石要經(jīng)濟(jì),這體現(xiàn)了就地取材、綜合利用、節(jié)約成本的原則。3.由MgCl2到Mg究竟用還原法好還是電解法好?提示:由于鎂本身比較活潑,用還原法比較困難,工業(yè)上常使用電解熔融的氯化鎂得到鎂。4.試探究鎂在純氧中燃燒和在空氣中燃燒的區(qū)別。(1)二者所發(fā)生的變化一樣嗎?提示:鎂在純氧中燃燒只發(fā)生反應(yīng):2Mg+O22MgO鎂在空氣中燃燒發(fā)生反應(yīng):①2Mg+O22MgO②3Mg+N2Mg3N2③2Mg+CO22MgO+C點(diǎn)燃====點(diǎn)燃====點(diǎn)燃====點(diǎn)燃====(2)等量的鎂在二者中燃燒所得固體物質(zhì)的質(zhì)量是否相同?提示:根據(jù)氣體在空氣中的含量,主要發(fā)生反應(yīng)(1)(2),6Mg~6MgO~3O2~Δm=966Mg~2Mg3N2~2N2~Δm=56故等量的鎂在純氧中燃燒比在空氣中燃燒所得固體質(zhì)量大。5.某同學(xué)通過(guò)發(fā)散思維總結(jié)出鎂及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖,請(qǐng)寫(xiě)出對(duì)應(yīng)序號(hào)的轉(zhuǎn)化方程式,能寫(xiě)成離子方程式的用離子方程式表示。提示:①2Mg+O22MgO或2Mg+CO22MgO+C②MgCO3MgO+CO2↑③Mg(OH)2MgO+H2O④MgO+2H+====Mg2++H2O⑤Mg+2H+====Mg2++H2↑⑥MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑⑦M(jìn)g2++2OH-====Mg(OH)2↓⑧Mg(OH)2+2H+====Mg2++2H2O通電====點(diǎn)燃====點(diǎn)燃====△====△====例題海水是鎂的主要來(lái)源之一。從海水中提取鎂可按如下步驟進(jìn)行:①把貝殼制成石灰乳;②向引入的海水中加入石灰乳,沉降、洗滌、過(guò)濾沉淀物;③將沉淀物與鹽酸反應(yīng),結(jié)晶、過(guò)濾、干燥;④電解得到產(chǎn)物。(1)以上提取鎂的全過(guò)程中,沒(méi)有涉及的化學(xué)反應(yīng)類(lèi)型是_____(填序號(hào))。A.分解反應(yīng)B.化合反應(yīng)C.置換反應(yīng)D.復(fù)分解反應(yīng)(2)下列關(guān)于提取鎂的說(shuō)法中,不正確的是_____(填序號(hào))。A.此法的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來(lái)自大海B.進(jìn)行①②③步驟的目的是富集MgCl2C.工業(yè)上可用電解熔融氧化鎂的方法制取鎂D.電解冶煉鎂要消耗大量電能【規(guī)范解答】(1)根據(jù)鎂的提取過(guò)程:(2)由于MgO的熔點(diǎn)高,工業(yè)上不能使用電解熔融MgO的方法冶煉Mg。答案:(1)C(2)C【互動(dòng)探究】工業(yè)制造鎂粉是將鎂蒸氣在某冷卻劑中冷卻,可以選擇的冷卻劑有哪些?提示:將鎂蒸氣冷卻,應(yīng)選擇不與之反應(yīng)的物質(zhì),如惰性氣體和氫氣等,常用作保護(hù)氣的氮?dú)?、二氧化碳不能用作冷卻鎂蒸氣的保護(hù)氣。1.從海水中提取鎂的過(guò)程中,要注意用Mg(OH)2制得無(wú)水MgCl2的方法:先加鹽酸反應(yīng),再加熱濃縮得MgCl2·6H2O晶體,然后再將MgCl2·6H2O晶體在HCl氣氛中加熱脫水即可得無(wú)水MgCl2。2.鎂的化學(xué)性質(zhì)鎂能夠和氧氣、氮?dú)?、氯氣、硫等非金屬單質(zhì)化合。還能夠從比它不活潑的金屬的鹽溶液中置換出不活潑金屬。1.許多國(guó)家十分重視海水資源的綜合利用。不需要化學(xué)變化就能夠從海水中獲得的物質(zhì)是()A.氯、溴、碘B.鈉、鎂、鋁C.燒堿、氫氣D.食鹽、淡水【解析】選D。從海水中提取Cl2、Br2、I2、Na、Mg、Al、NaOH、H2等物質(zhì)都需要經(jīng)過(guò)化學(xué)變化,多數(shù)需用電解的方法。2.工業(yè)上從海水中提取鎂,正確的方法是()【解析】選D。鎂是由電解熔融的MgCl2得到的,還要知道實(shí)際生產(chǎn)中從海水中提取MgCl2的途徑及原料的合理使用(用石灰乳而不用NaOH)。3.下列有關(guān)鎂的敘述,不正確的是()A.空氣中點(diǎn)燃鎂條,有耀眼白光,故用作制照明彈材料B.鎂條著火,可使用泡沫滅火器滅火C.MgO雖然密度小,但熔點(diǎn)很高D.鎂能與熱水反應(yīng),反應(yīng)程度不如鈉劇烈【解析】選B。金屬鎂能與CO2和H2O反應(yīng),故鎂條著火,不可使用泡沫滅火器滅火。4.下列物質(zhì)相互反應(yīng)能得到氯化鎂的是()①鎂和氯氣②鎂和鹽酸③氧化鎂和氯化銅④氫氧化鎂和碳酸鈉⑤氯化鋇和硫酸鎂⑥碳酸鎂和氯化鈣A.全部B.①②⑤⑥C.①②④⑤D.①②【解析】選B。MgO和CuCl2不反應(yīng),Mg(OH)2與Na2CO3也不會(huì)有氯化鎂產(chǎn)生;碳酸鎂微溶,而碳酸鈣難溶,所以MgCO3與CaCl2反應(yīng)生成CaCO3和MgCl2。5.(2011·三明高一檢測(cè))將質(zhì)量為64g的某種鎂鐵合金投入到足量的稀鹽酸中生成氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為44.8L,求:該合金中含有鎂和鐵的質(zhì)量分別為多少?【解析】設(shè)合金中鐵和鎂的物質(zhì)的量分別是a、b。Mg+2HCl====MgCl2+H2↑1mol1molbbFe+2HCl====FeCl2+H2↑1mol1molaan(H2)=44.8L/22.4L·mol-1=2mol①a+b=2mol②56g·mol-1·a+24g·mol-1·b=64g聯(lián)立①②方程可解得a=0.5mol,b=1.5molm(Fe)=28g,m(Mg)=36g。答案:鎂、鐵的質(zhì)量分別為36g、28g。一、選擇題(本題包括6小題,每小題4分,共24分)1.用于飛機(jī)制造業(yè)的重要材料有()A.鎂鋁合金B(yǎng).銅鋅合金C.鋁鐵合金D.不銹鋼【解析】選A。飛機(jī)制造業(yè)的材料要求質(zhì)輕堅(jiān)固,鎂鋁合金符合要求。2.(2011·桐鄉(xiāng)高一檢測(cè))燃著的鎂條在下列氣體中不能繼續(xù)燃燒的是()A.CO2B.N2C.Cl2D.He【解析】選D。由反應(yīng)可知:3Mg+N2Mg3N2,2Mg+CO22MgO+C,Mg+Cl2MgCl2,稀有氣體性質(zhì)穩(wěn)定,與Mg不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。點(diǎn)燃====點(diǎn)燃====點(diǎn)燃====3.已知鋰和鎂的單質(zhì)及其化合物在很多性質(zhì)上具有相似性,由此可以推斷下列關(guān)于鋰及其化合物的敘述中,正確的是()A.LiOH加熱時(shí),不會(huì)分解B.Li2CO3加熱時(shí),不會(huì)分解C.Li在氧氣中燃燒生成Li2O2D.Li與稀硫酸反應(yīng)生成Li2SO4【解析】選D。類(lèi)比鎂及其化合物的性質(zhì):Mg(OH)2和MgCO3受熱都容易分解,LiOH與Li2CO3受熱也容易分解,A和B選項(xiàng)錯(cuò)誤。Mg在氧氣中燃燒生成普通的氧化物MgO,所以Li在氧氣中燃燒生成Li2O,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;Mg與稀硫酸反應(yīng)生成MgSO4和氫氣,Li與稀硫酸反應(yīng)生成Li2SO4和氫氣,D選項(xiàng)正確。

【舉一反三】金屬鋰能否在氮?dú)庵腥紵??如能,?qǐng)寫(xiě)出其反應(yīng)的化學(xué)方程式。提示:能。因?yàn)镸g與N2反應(yīng)生成Mg3N2,所以Li與N2反應(yīng)可以生成Li3N,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:6Li+N22Li3N。點(diǎn)燃====4.(雙選)(2011·蘇州高一檢測(cè))為了除去粗鹽中的CaCl2、MgSO4及泥沙,可將粗鹽溶于水,然后進(jìn)行下列5項(xiàng)操作:①過(guò)濾;②加過(guò)量的NaOH溶液;③加適量稀鹽酸;④加過(guò)量Na2CO3溶液;⑤加過(guò)量的BaCl2溶液。正確的操作順序是()A.①④②⑤③B.④①②⑤③C.②⑤④①③D.⑤②④①③【解析】選C、D。除去多種雜質(zhì)時(shí),要考慮加入試劑的順序,為了保證將雜質(zhì)除盡,所加試劑必須過(guò)量,因此為了不引進(jìn)新雜質(zhì),后面加入的試劑要能除去前面加入的試劑引入的雜質(zhì)離子。本題加入試劑或操作的順序可以是:②⑤④①③或⑤②④①③?!疽?guī)律方法】物質(zhì)的分離和提純的常用化學(xué)方法(1)加熱法混合物中混有熱穩(wěn)定性差的物質(zhì)時(shí),可直接加熱,使熱穩(wěn)定性差的物質(zhì)分離出去。例如:食鹽中混有氯化銨,純堿中混有小蘇打等均可直接加熱除去雜質(zhì)。(2)沉淀法在混合物中加入某試劑,使其中一種以沉淀形式分離出去的方法。使用該方法一定要注意不能引入新的雜質(zhì)。若使用多種試劑將溶液中不同微粒逐步沉淀時(shí),應(yīng)注意后加試劑能將前面所加試劑的過(guò)量部分除去,最后加的試劑不引入新的雜質(zhì)。例如,加適量BaCl2溶液可除去NaCl中混有的Na2SO4。(3)轉(zhuǎn)化法不能通過(guò)一次反應(yīng)達(dá)到分離的目的時(shí),要經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)才能分離,然后要將轉(zhuǎn)化物質(zhì)恢復(fù)為原物質(zhì)。注意轉(zhuǎn)化過(guò)程中盡量減少被分離物質(zhì)的損失,而且轉(zhuǎn)化物質(zhì)要易恢復(fù)為原物質(zhì)。(4)酸堿法被提純物質(zhì)不與酸堿反應(yīng),而雜質(zhì)可與酸堿發(fā)生反應(yīng),用酸堿作除雜試劑。例如:用鹽酸除去SiO2中的石灰石,用氫氧化鈉溶液除去鐵粉中的鋁粉等。

(5)氧化還原法①對(duì)混合物中混有的還原性雜質(zhì),可加入適當(dāng)?shù)难趸瘎┦蛊浔谎趸癁楸惶峒兾镔|(zhì)。②對(duì)混合物中混有的氧化性雜質(zhì),可加入適當(dāng)?shù)倪€原劑將其還原為被提純物質(zhì)。5.一定量的Mg和MgO的混合物投入100mL2mol/L的稀HCl中完全溶解后,再向反應(yīng)后的溶液中加入4mol/L的NaOH溶液,要使Mg元素全部沉淀出來(lái),所加入的NaOH溶液的體積最小是()A.100mLB.50mLC.25mLD.無(wú)法判斷【解析】選B。Mg元素全部沉淀后,溶液中只有NaCl,其中Na+全部來(lái)自于NaOH溶液,Cl-全部來(lái)自于稀鹽酸,且有n(NaOH)=n(HCl)=0.100L×2mol/L=0.2mol=c(NaOH)·V(NaOH),所以V(NaOH)==0.05L=50mL。

6.下列有關(guān)鎂及其化合物的離子方程式書(shū)寫(xiě)正確的是()A.MgCO3與鹽酸反應(yīng):CO32-+2H+====CO2↑+2H2OB.Mg(OH)2和H2SO4反應(yīng):Mg2++2OH-+2H++SO42-====MgSO4↓+2H2OC.工業(yè)上以海水為原料制取Mg(OH)2:Ca(OH)2+Mg2+====Mg(OH)2+Ca2+D.鎂與醋酸反應(yīng):Mg+2H+====Mg2++H2↑【解析】選C。MgCO3和Mg(OH)2都是微溶性物質(zhì),醋酸為弱電解質(zhì),在寫(xiě)離子方程式時(shí)不能拆成離子形式,故A、B、D選項(xiàng)錯(cuò)誤;工業(yè)上以海水為原料制取Mg(OH)2時(shí),在海水中加入石灰乳,所以Ca(OH)2不能拆成離子的形式。二、非選擇題(本題包括2小題,共26分)7.(12分)如圖所示,甲、乙、丙是三種常見(jiàn)單質(zhì),X、Y、Z是三種常見(jiàn)化合物。它們之間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系:若甲是金屬單質(zhì),丙是一種常見(jiàn)的黑色固體,試推斷:(1)X、Y、Z中含有丙元素的是_____(填寫(xiě)物質(zhì)的化學(xué)式);(2)寫(xiě)出X、Y、Z的分子式(或化學(xué)式)X_____________________,Y_____________________,Z_____________________;(3)Z是__________氣的主要成分;(4)X與甲反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________?!窘馕觥扛鶕?jù)圖示X+甲Y+丙是置換反應(yīng),甲為金屬單質(zhì),丙是常見(jiàn)的黑色固體單質(zhì),可以推知:X為CO2,Y為MgO,Z為CO,甲為Mg,乙為O2,丙為C(碳)。答案:(1)CO、CO2(2)CO2MgOCO(3)水煤(4)2Mg+CO22MgO+C點(diǎn)燃====8.(14分)目前世界上60%的鎂是從海水中提取的。學(xué)生就這個(gè)課題展開(kāi)了討論。已知海水提鎂的主要步驟如下:學(xué)生就這個(gè)課題提出了以下問(wèn)題:(一)在海水提鎂的過(guò)程中如何實(shí)現(xiàn)對(duì)鎂離子的富集?有三個(gè)學(xué)生提出自己的觀點(diǎn)。學(xué)生1的觀點(diǎn):直接往海水中加入沉淀劑。學(xué)生2的觀點(diǎn):高溫加熱蒸發(fā)海水后,再加入沉淀劑。學(xué)生3

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