内容正文:
第2课时:夯实教材基础(2)——镁、铝及其化合物
基础落实(一) 镁及其化合物
系统主干知识
1.镁的物理性质
镁
镁是银白色有金属光泽的固体,密度较小,硬度较低、有延展性,是电和热的良导体
镁合金
密度较小,硬度和强度都较大
2.镁的化学性质
(1)单质镁的性质
主要性质
反应方程式
与O2、N2反应
2Mg+O22MgO(发出耀眼白光)
3Mg+N2Mg3N2
与CO2反应
2Mg+CO22MgO+C
(燃烧,生成白色粉末和黑色固体)
与非氧化性强酸反应
Mg+2H+===Mg2++H2 ↑
与沸水反应
Mg+2H2OMg(OH)2↓+H2↑
(2)氧化镁、氢氧化镁的性质
物质
主要性质
反应方程式
氧化镁
碱性氧化物
MgO+2H+===Mg2++H2O
氢氧化镁
中强碱
Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O
难溶于水
Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
溶解度小于碳酸镁
MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑
[注意] ①Mg在空气中燃烧得到的固体物质主要为MgO和少量Mg3N2及C的混合物。
②Mg着火后,不可用CO2灭火,应用沙土盖灭。
③Mg(OH)2为难溶于水的白色沉淀,故常用NaOH溶液检验Mg2+的存在。
④由于Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的小,故水垢的主要成分中含有的是Mg(OH)2,而非MgCO3。
3.镁的用途
(1)镁合金用于制造火箭、导弹和飞机的部件;
(2)镁制造信号弹和焰火;
(3)MgO作耐火材料。
4.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)电解
Mg+Cl2↑
题点细练过关
1.(2021·浙江选考)下列说法不正确的是( )
A.铁粉与氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨
B.镁燃烧会发出耀眼的白光,可用于制造信号弹和焰火
C.熟石膏与水混合成糊状后能很快凝固,常用于制作模型和医疗石膏绷带
D.工业上可用氨水消除燃煤烟气中的二氧化硫
解析:选A 铝热反应指铝粉与不活泼金属氧化物发生的反应。
2.已知MgCl2·6H2O在空气中加热时,失去部分结晶水,同时生成Mg(OH)Cl或MgO。实验室用MgCl2·6H2O 制取无水MgCl2的部分装置(铁架台、酒精灯已略)如图所示。
下列有关说法错误的是( )
A.循环物质甲为盐酸
B.装置b填充的可能是P2O5或CaCl2
C.装置a的分液漏斗中装有的试剂为浓硫酸,其作用为催化剂
D.装置d中与装置c直接相连的装置为干燥装置
解析:选C 制取无水MgCl2需要在HCl气氛中加热MgCl2·6H2O,所以a中为盐酸,最后多余的HCl被水吸收形成盐酸,所以循环的物质甲是盐酸,故A正确;装置b填充的是酸性干燥剂或中性干燥剂,用于干燥HCl,则可能是P2O5或CaCl2,故B正确;装置a中起始装有的试剂为盐酸,加热时挥发出HCl,故C错误;d中与c直接相连的为干燥装置,用于吸收分解生成的水蒸气,同时防止循环物质盐酸中的水蒸气进入c,故D正确。
3.镁及其化合物在现代工业、国防建设中有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的__________,还生成少量的________。(填化学式)
(2)CH3MgCl是一种重要的有机合成剂,其中镁的化合价为________,CH3MgCl水解时除生成甲烷外,还生成一种碱和一种盐。写出该反应的化学方程式:______________________
________________________________________________________________________。
(3)Mg(OH)2是常用的阻燃材料。以白云石(CaCO3、MgCO3,不考虑杂质)为原料制备Mg(OH)2和CaCO3的工艺流程如下:
①溶解度:Ca(OH)2________(填“>”或“<”)Mg(OH)2。
②“煅烧”时称取27.6 g白云石,高温加热到质量不再变化,收集到的CO2为6.72 L(标准状况下),若工艺中不考虑Ca、Mg损失,则Mg(OH)2和CaCO3的质量分别为______、________。
解析:(1)镁能在氧气、二氧化碳、氮气中燃烧,Mg与O2、CO2反应均生成MgO,且氧气的氧化性比氮气强,所以单质镁在