2.2.4 镁的提取及应用-2020-2021学年高中化学必修1【名师导航】同步Word教参(苏教版)

第4课时　镁的提取及应用 目标与素养：1.了解从海水中提取镁的原理和过程。(宏观辨识与微观探析)2.掌握镁及其化合物的性质和用途。(宏观辨识与微观探析) 一、海水中提取镁 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。 2．从海水中提取镁 (1)从海水中提取金属镁，其简单流程如下： 海水中的Mg2＋Mg MgCl2Mg(OH)2 试写出各步骤发生反应的化学方程式： ①MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2； ②Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O； ③MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。 (2)石灰乳的制备 贝壳(CaCO3)熟石灰[Ca(OH)2]。 生石灰(CaO) 试写出两步反应的化学方程式： ①CaCO3CaO＋CO2↑； ②CaO＋H2O===Ca(OH)2。 二、镁的结构与性质 1．镁的原子结构 镁的原子结构示意图为，原子最外层有2个电子，在化学反应中容易失去最外层电子，形成镁离子。 2．镁的物理性质 银白色金属，密度较小，熔点较低，硬度较小，易传热、导电。 3．镁的化学性质 镁是一种较活泼的金属，具有较强的还原性。可以与非金属单质、水、酸、盐以及某些氧化物反应。 (1)与O2反应 反应方程式：2Mg＋O22MgO。 现象：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体。 (2)与N2反应 反应方程式：3Mg＋N2Mg3N2。 (3)与CO2反应 反应方程式：2Mg＋CO22MgO＋C。 现象：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色物质并附有黑色固体。 (4)与稀硫酸反应 离子方程式为Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑。 4．镁的重要应用 镁是一种重要的金属材料，密度较小，能与Cu、Al、Sn、Mn、Ti等形成多种合金，这些镁合金硬度和强度都较大。其应用有： (1)镁合金制造火箭、导弹和飞机的部件等。 (2)制造信号弹和焰火，其理由是镁燃烧时发生耀眼的白光。 (3)氧化镁是优质的耐高温材料，其理由是熔点高达2_800_℃。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)海水中提取Mg既涉及复分解反应又涉及置换反应 (×) (2)镁在空气中燃烧只生成MgO (×) (3)Na与冰水反应而Mg与热水可以反应，可说明Na比Mg活泼 (√) (4)Mg(OH)2溶于盐酸的离子方程式为OH－＋H＋===H2O (×) 2．下列说法不正确的是(　　) A．金属镁在空气中较易被氧化，生成的氧化膜对金属镁有保护作用 B．去除表面氧化膜的金属镁，能在空气中点燃，产生耀眼的白光 C．将镁粉加到水中加热煮沸冷却后，滴加酚酞，会变红色 D．氮气很稳定，即使高温加热，去除表面氧化膜的镁条也不能在氮气中燃烧 D　[镁条表面的氧化膜对镁有保护作用，A项正确；镁条在空气中可点燃，B项正确；镁粉在加热条件下可与水缓慢反应生成Mg(OH)2沉淀物，但少量Mg(OH)2溶解在水中，使溶液呈碱性，C项正确；镁条可以在高温下与氮气反应，D项不正确。] 3．镁原子最外层电子数为________，单质镁的还原性很________，镁在空气中发生的反应有(填化学方程式)： ______________________________________________________、 ______________________________________________________、 ______________________________________________________； 镁与水反应的剧烈程度________(填“强”或“弱”，下同)于钠与水反应，说明镁的还原性________于钠。 [答案]　2　强　2Mg＋O2Mg3N2　弱　弱 2MgO＋C　3Mg＋N22MgO　2Mg＋CO2 海水中提取镁的工艺流程分析 1.海水提镁的工艺流程图 →Ca(OH)2＋MgCl2===Mg(OH)2↓＋CaCl2 ↓ →Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O ↓ Mg＋Cl2↑→MgCl2(熔融) 2．由MgCl2·6H2O加热脱水制MgCl2应该在HCl气体氛围中进行；工业上电解熔融的氯化镁制取镁，而不是电解氧化镁制取镁。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。 　镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的。某学校课外兴趣小组从海水晒盐后的盐卤(主要含Na＋、Mg2＋、Cl－、Br－等)中模拟工业生产来提取镁，主要过程如下： 回答下列问题： (1)工业上从盐卤中获取Mg(OH)2用石灰乳而不用NaOH溶液的原因是_____________________________________