内容正文:
第14讲 镁、铝、铜及金属材料
[课程标准] 1.宏观辨识与微观探析:通过对镁、铝、铜及其合金的性质的了解,理解金属材料在工业中的应用。2.科学精神与社会责任:了解金属材料的性质,激发学生对金属矿物开发利用的热情与积极性。
考点一 镁及其化合物
授课提示:对应学生用书第118页
1.镁
(1)物理性质:具有银白色金属光泽的固体。
(2)化学性质(写化学方程式):
①与O2反应:2Mg+O22MgO(发出耀眼白光);
②与N2反应:3Mg+N2Mg3N2;
③与CO2反应:2Mg+CO22MgO+C;
④与沸水反应:Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑。
(3)用途:生产合金,冶金工业上用作还原剂和脱氧剂。
2.氧化镁
(1)物理性质:白色不溶于水的固体,熔点高。
(2)化学性质:与酸反应:MgO+2H+===Mg2++H2O。
(3)用途:耐火材料。
3.氢氧化镁
(1)物理性质:白色不溶于水的固体。
(2)化学性质:
4.海水提镁
(1)流程:海水Mg(OH)2MgCl2(溶液)MgCl2·6H2OMgCl2Mg。
(2)涉及的部分化学反应:
MgCl2→Mg(OH)2:MgCl2+Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+CaCl2;
Mg(OH)2→MgCl2:Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O;
MgCl2→Mg:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。
诊断辨析
(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)Mg在空气中燃烧,产物只有MgO。(×)
(2)镁着火不可以用CO2灭火,钠着火也不可以用CO2灭火。(√)
(3)镁、铝、硫酸构成原电池,镁作负极。(√)
(4)镁、铝、NaOH溶液构成原电池,镁作负极。(×)
(5)下列转化关系均可通过一步反应实现:Mg―→MgO―→Mg(OH)2―→MgCl2。(×)
(6)1 mol Mg与足量盐酸反应时,转移2NA个电子。(√)
题组一 镁及其化合物的性质与应用
1.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 ( )
A.①和② B.②和③
C.③和④ D.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。
答案:C
2.甲、乙为单质,丙、丁为氧化物,它们存在如图反应(反应条件省略)。下列各组的甲、乙一定不符合的是( )
A.铝和铁 B.氟和氧
C.碳和硅 D.镁和碳
解析:甲为氟,乙为氧,氟气和水反应生成氢氟酸和氧气,氢氟酸不属于氧化物,B不符合。
答案:B
题组二 海水提镁
3.如图为利用海水制备部分物质的过程。下列有关说法正确的是( )
A.制取NaHCO3的反应是利用其溶解度小于NaCl的溶解度
B.用澄清石灰水可鉴别NaHCO3溶液和Na2CO3溶液
C.在第③、④、⑤步骤中,溴元素均被氧化
D.加热MgCl2溶液制取无水氯化镁
解析:分别向碳酸钠和碳酸氢钠溶液中加入澄清石灰水,均有白色沉淀产生,现象相同,不能鉴别,B错误;第④步中,发生反应SO2+2H2O+Br2===H2SO4+2HBr,S元素的化合价升高,则二氧化硫被氧化,溴元素被还原,C错误;需要在氯化氢气流中加热MgCl2溶液才能得到无水氯化镁,D错误。
答案:A
4.海水中蕴藏着丰富的资源。除从海水中可制得食盐外,还可以制取镁、钾、溴及其化工产品。从海水中制取金属镁、溴的化工流程如图:
已知:MgO的熔点为2 800 ℃,MgCl2的熔点为712 ℃。
回答下列问题:
(1)操作2的方法是________,操作3具体指____________________。
(2)操作1粗盐精制主要是要除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO,以下试剂顺序合理的组合是________(填字母)。
①稀盐酸 ②NaOH ③Na2CO3 ④BaCl2
a.②③④① b.③②④①
c.④②③① d.④③①②
(3)SO2水溶液可以起到富集溴的目的,该溶液吸收溴的离子反应方程式是
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(4)写出电解MgCl2制取Mg的化学方程式:_______________________________________
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