专题10 镁及其重要化合物 课件-2027届高三化学一轮复习

第三章　金属及其化合物 第10讲　镁、铝及其重要化合物 ——镁及其重要化合物 新人教版 高中化学 2027届 一轮复习 高考题型与复习目标 高考题型 选择题常考查单质、氧化物、氢氧化物性质辨析、离子共存与图像计算；工艺流程、实验大题高频以铝土矿提铝、海水提镁为工业情境命题 从命题思路上看 1、聚焦Al、Al2O3、Al(OH)3两性，铝三角转化与Al3+、[Al(OH)4]-互变图像分析；镁侧重与N2、CO2特殊燃烧反应。 2、常融合pH沉淀、守恒计算、除杂提纯，侧重对比镁铝性质差异，两性相关离子方程式书写、过量反应物产物判断是高频失分点。 1、能列举、描述、辨识镁与铝及其化合物的物理和化学性质及实验现象。 2、能根据镁与铝及其化合物的性质分析实验室、生产、生活及环境中的某些常见问题，说明妥善保存、合理使用化学品的常见方法。 3、能说明镁与铝及其化合物的应用对社会发展的价值、对环境的影响。 4、了解铝土矿制备铝、海水提镁的工艺流程原理。 复习目标 考点1 单质镁的位-构-性 1.镁的存在与位置 含镁矿物：白云岩、菱镁矿、水镁矿 、光卤石和橄榄石， 海水、天然盐湖水也是含镁丰富的资源 (1)镁的存在： 镁蕴藏量丰富，在宇宙中含量第____，在地壳中含量丰度。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1.8×1015 t。 八 (2)镁的原子结构： 周期表中的位置 基态电子排布式 基态电子排布图 原子结构示意图 1s22s22p63s2 自然界中的镁全部以化合态的形式存在。 第三周期 ⅡA族 考点1 单质镁的位-构-性 2.镁的物理性质 3.镁的化学性质 镁是较活泼的金属，在金属活动性顺序中位于铝、锌、铁的前面。镁在化学反应中，能表现出较强的______性，即____电子的能力强，是常用的______剂。 金属 失 还原 银白 小 低 电 热 延展 腐蚀 具有 色金属光泽的固体，密度、硬度均较 ，熔点较 ，有良好的导 、传 和 性；镁合金轻质高强，多用于航空航天。空气中镁表面易 形成氧化膜，有一定抗 性。 考点1 单质镁的位-构-性 3.镁的化学性质 主要性质 反应方程式 与O2、N2反应 2Mg+O2 2MgO(发出耀眼白光)3Mg+N2 Mg3N2(淡黄色固体) Mg3N2水解生成Mg(OH)2和NH3 与CO2反应 2Mg+CO2 2MgO+C (生成白色粉末和黑色固体) 与H+的反应 Mg+2H+══Mg2++H2↑ 与沸水反应 Mg+2H2O Mg(OH)2↓+H2↑ 与NH4Cl溶液反应 Mg＋2N====Mg2＋＋2NH3↑＋H2↑ Mg3N2+6H2O==3Mg(OH)2+2NH3↑ 剧烈燃烧、发出耀眼白光，同时生成白色固体和黑色颗粒状固体 制作焰火、信号弹、烟幕弹 镁与冷水反应很慢，镁在沸水中反应较快 镁着火不能用CO2灭火，可用沙土盖灭 镁带与冷水（滴有酚酞） 镁带与热水（滴有酚酞） 白色固体物质 考点1 单质镁的位-构-性 3.镁的化学性质 镁在空气中燃烧得到MgO、C和的混合物 镁条能与S反应，化学方程式为____________________________ S 镁条能与Cl2反应，化学方程式为______________________________ Mg＋Cl2 MgCl2 点燃 注意：MgS、Mg3N2只能在干态下制取 （臭鸡蛋味气体） 与盐溶液反应（如与CuSO4溶液）：________________________________ Mg＋Cu2＋＝Mg2＋＋Cu 4.镁的用途 ①________用于制造信号弹和焰火；②________用于制造火箭、导弹和飞机的部件； ③________用于制耐高温材料；氢氧化镁用做阻燃剂； ④冶金工业上________用作还原剂和脱氧剂。 镁单质 镁合金 氧化镁 镁单质 考点1 单质镁的位-构-性 5.镁的工业制备——海水提镁 在HCl气流（防止MgCl2水解）中蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 防止MgCl2水解 与N2、CO2和空气中氧气都能反应 在H2氛围中冷却 (1)工艺流程 从海水/苦卤中提取镁的流程;主要为NaCl、MgSO4、NaBr等 考点1 单质镁的位-构-性 5.镁的工业制备——海水提镁 （2）主要化学反应 a.制石灰乳：CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋H2O==== Ca(OH)2； b.沉淀Mg2＋：Mg2＋＋Ca(OH)2====Mg(OH)2＋Ca2＋； c.制备MgCl2：Mg(OH)2＋2HCl====MgCl2＋2H2O、MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O； d.电解MgCl2：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。 HCl的作用抑制Mg2+的水解 化合反应、分解反应、复分解反应 制石灰乳-沉淀-酸化-蒸发结晶-脱水-电解 考点2 镁的重要化合物 02 物理性质 白色固体，难溶，熔点高，密度小 化学性质 类别 碱性氧化物 与H2O反应 MgO＋H2O Mg(OH)2(反应缓慢) 与H＋反应 MgO＋2H＋=Mg2＋＋H2O 与浓铵盐溶液反应 MgO＋2NH4＋=Mg2＋＋H2O＋2NH3 与OH－反应 不反应 重要用途 制耐火、耐高温器材 熔点高，作耐火材料（镁坩埚，不能灼烧酸性固体）；酸中和剂等。 1、镁的氧化物MgO 考点2 镁的重要化合物 02 2、镁的氢氧化物Mg(OH)2 物理性质 白色固体，难溶于水，溶解度小于碳酸镁 电离性 中强碱，悬浊液使酚酞变浅红：Mg(OH)2 Mg2＋＋2OH－ 与H＋反应 Mg(OH)2＋2H＋=Mg2＋＋2H2O 与OH－反应 不反应 与铵盐浓溶液反应 Mg(OH)2＋2NH4Cl=MgCl2＋2NH3·H2O 热稳定性 Mg(OH)2 MgO＋H2O 重要用途 治疗胃酸过多，阻燃剂、酸中和剂 难溶性弱碱，白色沉淀，受热分解；常用作酸中和剂;氢氧化镁的溶解度小于碳酸镁 考点2 镁的重要化合物 2、镁的氢氧化物Mg(OH)2 判断： 在Mg(HCO3)2溶液中加入足量的Ca(OH)2溶液： Mg2++2HCO3-+2OH-+Ca2+=MgCO3⬇+CaCO3⬇+2H2O ✘ 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 可溶性镁盐与碱反应优先生成Mg(OH)2 Mg(HCO₃)₂ + 2Ca(OH)₂ = Mg(OH)₂↓ + 2CaCO₃↓ + 2H₂O 氢氧化镁的溶解度小于碳酸镁，能发生反应MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑，镁元素在水垢中的存在形式是Mg(OH)2。 考点2 镁的重要化合物 1．氯化镁 3、镁的其他化合物 2．氮化镁 在水中剧烈水解，其反应的化学方程式为Mg3N2＋6H2O=3Mg(OH)2＋2NH3↑，与酸反应生成两种盐：Mg3N2＋8HCl=3MgCl2＋2NH4Cl。 MgCl2可发生水解，由MgCl2·6H2O制备MgCl2时，要在HCl的气氛中脱水，MgCl2·6H2O MgCl2＋6H2O。 熔点比MgO低，电解其熔融盐冶炼镁；MgCl2固体干燥剂； 3. 碳酸镁 碳酸镁[MgCO3]：胃酸中和剂 MgCO3+2HCl=MgCl2+H2O+CO2↑ 随堂检测 1、以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3)为原料制备高纯镁砂(MgO)的工艺流程如下: 已知浸出时产生的废渣中有 SiO2、Fe(OH)3和Al(OH)3。 下列说法正确的是(　　) A.在工业上用电解镁砂来制备金属镁 B.“浸出”和“沉镁”的操作均应在较高温度下进行 C.流程中可循环使用的物质只有NH3 D.浸出镁的离子方程式为MgO+2N ══ Mg2++2NH3↑+H2O D 工业上常用电解熔融氯化镁来制备金属镁,A项错误。NH3·H2O受热易分解,“沉镁”时在较高温度下进行会造成NH3·H2O大量分解,挥发出氨气,降低利用率,B项错误。“浸出”过程产生的氨气可以制备氨水,“沉镁”时氯化镁与氨水反应生成的氯化铵又可利用到“浸出”过程中,C项错误。高温煅烧后Mg元素主要以MgO的形式存在,MgO可以与铵根离子水解产生的氢离子反应,促进铵根离子的水解,得到氯化镁、氨气和水,离子反应为MgO+2NH_4^+ ══ Mg2++2NH3↑+H2O,D项正确。 随堂检测 02 D 2、以水泥厂的废料(主要成分为MgO，含少量MnO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制备的工艺流程如下： 已知： 下列说法正确的是 A．为提高酸浸速率，可使用浓硫酸 B．试剂X可以是 C．滤渣为 D．操作a所得滤液经处理后可循环利用 适当升温(或粉碎或搅拌) 试剂X为氧化镁或碳酸镁 、 为了提高原料中镁的利用率 随堂检测 3.Mg与Br2反应可生成具有强吸水性的MgBr2，该反应剧烈且放出大量的热。实验室采用如图装置制备无水MgBr2。下列说法错误的是 A.a为冷却水进口 B.装置A的作用是吸收水蒸气 和挥发出的溴蒸气 C.实验时需缓慢通入N2， 防止反应过于剧烈 D.不能用干燥空气代替N2， 因为副产物MgO会阻碍反应的进行 √ 冷凝管起到冷凝回流的作用，冷凝管内冷凝水的方向为下进上出，则a为冷却水进口，故A正确；MgBr2具有较强的吸水性，制备无水MgBr2，需要防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶，则装置A的作用是吸收水蒸气，但无水CaCl2不能吸收溴蒸气，故B错误；制取MgBr2的反应剧烈且放出大量的热，实验时利用干燥的氮气将溴蒸气带入三颈烧瓶中，为防止反应过于剧烈，实验时需缓慢通入N2，故C正确；不能用干燥空气代替N2，原因是空气中含有的氧气可将镁氧化为副产物MgO而阻碍反应的进行，故D正确。 $