化学2017年高考总复习第二单元第三课时镁的提取及应用课件

C．以上提取镁的过程中涉及的化学反应有3
个 D．第④步电解时会产生氯气
解析：选 AD 。步骤①②的目的是为了得到
氢氧化镁；提取镁的过程中贝壳煅烧是分解
反应，氧化钙与水反应是化合反应，氢氧化
钙与氯化镁反应是复分解反应，电解氯化镁 既是分解反应又是氧化还原反应，共四个化 学反应。
镁的活泼性
探究导引 镁单质为什么具有活泼性？
的溶解，过滤时则起引流的作用，蒸发结晶
时，用玻璃棒搅拌，使液体受热均匀，防止
因局部过热而使液滴或晶体飞溅。
【 答 案 】 (1) 作 沉 淀 剂 ， Mg2 ＋ 2OH ＋ ===Mg(OH)2↓， 使 Mg2 以沉淀的形式分离出 来，便于后续操作
＋ －
(2)2Cl ＋2H2O=====2OH ＋H2↑＋Cl2↑ MgCl2=====Mg＋Cl2↑ (3)化合态 是 镁、氯的化合价发生了变化 (4)①搅拌，加速溶解 ②引流 ③搅拌，使 液体受热均匀， 防止局部过热使液滴或晶体飞 溅
转化成MgO，直接电解MgO呢？
提示：氧化镁的熔点高达 2800 ℃而氯化镁
熔点为714 ℃。
要点归纳
(1)工业流程
(2)反应原理
特别提醒
(1) 沉淀 Mg2 ＋ 时，虽然 NaOH 的沉淀效果好 ,
但是在工业上所用的是廉价的熟石灰。 (2) 电解氯化镁所得的氯气可以综合应用生 产盐酸等。
即时应用
点燃 点燃
④与 CO2 反应：2Mg＋CO2=====2MgO＋C,1 mol Mg 在 CO2 中完全燃烧后质量增加 22 g(0.5 mol CO2)。 ②空气中主要存在 N2、O2、CO2(微量)。Mg 在空气中完全燃烧后质量增加值介于①③之 间。 可知 Mg 燃烧后所得固体产物的质量由大到 小的顺序是④>①>②>③。
然后在此溶液中加入过量的氢氧化钠溶液，
把氨全部蒸发出来，用稀盐酸吸收，稀盐酸 增重0.17 g，则燃烧掉的镁条的质量是多少 克？ 【解析】 题中涉及的反应方程式有：
2Mg＋O2===2MgO
3Mg＋N2===Mg3N2 MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O
Mg3N2＋8HCl===3MgCl2＋2NH4Cl
第三课时
镁的提取及应用
新知初探自学导引
自主学习
一、镁的存在、提取
化合 1．存在：以_______________ 态存在于地壳
(如菱镁矿)和海水中，海水中镁的储量高达 1.8×1015 t。 2．海水提镁
煅烧 制生石灰， (1)海边大量存在的贝壳经_____ 石灰乳 生石灰加水制得_____________ 。 石灰乳 (2)将___________ 加入海水沉淀池中，得到
－ ＋ ＋ ＋
2＋ 必须满足下列关系：n(Cl－)＝n(Na＋)＋n(NH＋ 4 )＋2n(Mg )，解得
nCl －nNa －nNH4 n(Mg )＝ ＝ 2
－ ＋ ＋
2＋
60×10
－3
L×2 mol· L 1－20×10 2
－
－3
L×0.5 mol· L 1－0.01 mol
－
＝0.05 mol，因此 n(Mg)＝0.05 mol，即 m(Mg)＝0.05 mol×24 g· mol－1＝1.2 g。
3 ．由海水制备无水氯化镁，主要有以下步
骤：①在一定条件下脱水干燥； 灰； ③加盐酸； ②加熟石 ④过滤；⑤蒸发结晶。
其先后顺序正确的是(
A．②④⑤③① C．③④②⑤①
)
B．③②④①⑤ D．②④③⑤①
日晒 加熟石灰
解析：选 D。 海水 ― ― → MgCl2富集 ― ― → 过滤 Mg OH2 MgCl2
(2)写出电解①的离子方程式和电解②的化
学方程式： 电解①_____________________________。
电解②____________________________。
(3)海水中的镁元素处于游离态还是化合态: ___________________________________。 电解②的反应是不是氧化还原反应______， 原因是_____________________________。
通电
－
通电
－
【名师点睛】 (1) 之所以选用石灰乳而不用
石灰水是因为： Ca(OH)2 溶解度小 , 石灰水中 溶解的Ca(OH)2少,不利于Mg2＋大量沉淀。 (2) 通过对上述海水提镁工业流程的分析， 利用电解 MgCl2 产生的 Cl2 制盐酸，再应用于
提取镁的过程；就地取材，利用贝壳生产氧
【答案】
矿石― ― → 颗粒矿石― ― → MgCl2
↓石灰乳 盐酸
粉碎
↓盐酸
溶 液 和 BgCl2 溶 液 ― ― → Mg(OH)2 ― ― → 过滤 MgCl2 溶 液 ― ― → MgCl2· 6H2O ― ― → 结晶 加热
通电 浓缩 HCl气流
MgCl2― ― →Mg＋Cl2 熔融
(4)在实验室，将粗盐提纯的过程中，有三
处都用到玻璃棒，其作用分别是： ①溶解粗盐：_______________________；
②过滤除杂：______________________；
③蒸发结晶：______________________。 【思路点拨】 (1)理清工业生产流程；
(2) 依据每一环节加入试剂或生产条件分析
NaOH＋HCl===NaCl＋H2O NH4Cl＋NaOH===NaCl＋NH3↑＋H2O
稀盐酸增重 0.17 g，即为氨气的质量，所以 0.17 g n(NH4 )＝n(NH3)＝ － 1＝ 0.01 mol，利 17 g· mol
＋
用守恒法：盐酸参与三个反应
当用氢氧化钠中和多余的盐酸后，此时溶液中含有 MgCl2 、 NH4Cl 和 NaCl，所以 Cl 与 Na 、NH4 、Mg2 之间电荷守恒，
MgCO3，还含有少量的 BaCO3)为原料制取金
属镁也是获取镁的主要途径之一。请你根据 “海水提取镁”的有关知识，设计出上述冶
镁的工业流程。
【解析】
以菱镁矿为原料，终也必须获
取氯化镁，电解氯化镁获取镁。首先用盐酸
溶解矿石(矿石必须粉碎，便于溶解)，然后
加入石灰乳获得Mg(OH)2，达到除去 “Ba2 ＋ ”的目的，因为 Ba(OH)2 易溶；其他 应与海水提取镁相同。
出化学反应原理。 【解析】 (1) 加入石灰乳的目的就是将 Mg2 ＋ 转化为 Mg(OH)2 沉淀，从而与溶液中的其他 成分进行分离，以制得纯 MgCl2 ，因此石灰
乳起的作用是沉淀剂。
(3)电解②的反应是氧化还原反应，因为
Mg、Cl的化合价均发生了变化。
(4)玻璃棒在溶解时的作用是搅拌加速粗盐
【答案】
1.2 g “守恒法”在化学计算中应
【规律方法】
用非常广泛，其核心思想就是抓住某一个或
某系列变化过程中的“一个量”是不变的；
如本题中“镁条经过一系列变化最终生成 MgCl2 ，镁的物质的量就等于 MgCl2 中 Mg2 ＋ 的物质的量”。
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热点示例思维拓展
工业上冶炼镁的另一途径 【经典案例】 已知被称为“国防金属”的 镁 60% 来自于海水提取镁， 40% 来自于其他 途径。其中工业上以菱镁矿(主要成分为
1．海水中含氯化镁，是镁和氯气的重要来 源之一,从海水中提镁,可按如下步骤进行： ①把贝壳制成石灰乳； ②在引入的海水中加入石灰乳进行反应，沉
降、过滤、洗涤沉淀物；
③将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤、干燥 产物；
④将得到的产物熔融后电解。
下列关于提取镁的说法正确的是(双选)( A．此法的优点之一是原料来源丰富 B．进行步骤①②的目的是从海水中提取氯 化镁 )
点燃
想一想
2．做镁条在空气中燃烧的实验时，用纯净 的镁条和纯净的空气，燃烧产物是纯净物还
是混合物？为什么？ 提示：镁条在空气中燃烧时，与空气中的 O2、
N2 发生反应： 2Mg＋ O2 =====2MgO( 主要产 物)， 3Mg＋N2=====Mg3N2(少量)，故燃烧后 的产物是混合物。 注意：基本上无反应 2Mg＋CO2=====2MgO ＋C，因 CO2 在空气中的含量极少(0.03%)。
二、镁的性质和用途
1．物理性质
银白 色金属，密度较___ 小 (1.74 g· _______ cm－3)。
2．化学性质
2Mg＋O2=====2MgO
发出耀眼白光，有白色固体生成
点燃
点燃
3Mg＋N2=====Mg3N2
2Mg＋CO2=====2MgO＋C
剧烈燃烧，放出大量的热，发出耀眼 白光，集气瓶内壁上有黑色斑点物质 Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑(反应剧烈) Cu2＋Mg＋Cu2＋===Mg2＋＋Cu
点燃 点燃 点燃
3.镁的用途
小
较大
很高
自主体验
1．自然界中镁的主要存在形式是( )
A．游离态
C．气态
B．化合态
D．以上说法都不对
解析：选 B。自然界镁元素以化合态存在于 地壳和海水中。
2．镁着火时，可用于灭火的物质是(
A．干冰 B．氮气 C．水 D．黄沙
)
解析：选 D 。镁能与 CO2 、 N2 发生反应，镁 也能与热水发生反应且放出H2。
Mg(OH)2 沉淀，再将______________ Mg(OH)2 __________ 与盐
酸反应，蒸发结晶获得MgCl2· 6H2O； MgCl2· 6H2O MgCl2
通电
HCl气流
MgCl2＋6H2O ； ________________ ===== △
Mg＋Cl2↑。 ===== △
想一想 1 ．为什么许多冶镁厂建在距离海边不远的 地方？ 提示：获取贝壳容易，获取海水容易且减少 运输成本。