镁及其化合物的性质、制备与实验探究专题十九
2021年高考化学一轮复习全程考点透析19镁铝及其化合物课件
（19）镁、铝及其化合物ꢀ考纲要求:1.了解镁、铝及其重要化合物的制备方法。
(宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想)ꢀ2.掌握镁、铝单质及其重要化合物的主要性质及其应用。
(科学探究与创新意识、科学态度与社会责任)回归教材一、镁1.结构和存在第3周期第ⅡA 族ꢀꢀ镁位于元素周期表ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ,原子结构示意图化合ꢀꢀ,镁性质活泼,在自然界中的镁全部以ꢀꢀꢀ态为ꢀ存在。
ꢀ2.物理性质:银白色ꢀꢀꢀꢀꢀ镁是具有ꢀꢀꢀꢀ金属光泽的固体,密度、硬度均较小,熔点较低,有良好的导电、导热性和延展性。
ꢀ3.化学性质:①与非金属反应,如与N、Cl、O的反应:222ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ、ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ、ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ。
ꢀ②与CO2反应:ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ。
ꢀ③与H O反应:Mg+2H OꢀMg(OH)+H↑。
2222Mg+2H+==Mg2++H↑ꢀ④与强酸反应:ꢀ2。
ꢀ4.镁的重要化合物：MgO+2H+==Mg2++H2OMg(OH)+2H+==Mg2++2H O225.镁及其化合物的用途：ꢀꢀꢀ镁应用于生产合金,冶金工业上用作还原剂和脱氧剂。
耐火ꢀMgO熔点很高,可作ꢀꢀꢀꢀ材料。
ꢀ二、铝1.结构和存在铝的原子结构示意图为ꢀꢀꢀꢀ。
铝位于元素周期第3周期第ⅢA族化合表ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ,自然界中的铝全部以ꢀꢀꢀ态存在。
2.物理性质:银白ꢀ较小ꢀꢀꢀꢀꢀ铝是ꢀꢀꢀꢀ色、具有金属光泽的固体,硬度ꢀꢀꢀ,具有良好的ꢀꢀ导ꢀ电ꢀ性ꢀꢀ、导热性和延展性。
ꢀ3.化学性质:写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：4Al＋3O2Al O①_________2______________________________________。
232Al＋Fe O2Fe＋Al O②_______________________________________________。
高中化学镁的提取及性质精品公开课PPT课件
【问题4】镁有哪些用途，分别利用了它的哪 些性质？
镁
合金
镁合金质轻、硬度强度高
的
用
信号弹和焰火
镁能燃烧并发出耀眼的白光途 耐高温材料氧化镁熔点（2800℃）高
【问题2】镁与水能反应吗？
【追问1】镁条与水反应可能生成Mg（OH）2,如何检验有Mg（OH）2生成？ 【追问2】Mg（OH）2难溶于水，反应中有没有眼睛观察不到的Mg（OH）2 颗粒生成？如何通过实验证实？
在一只试管中放入镁条，向试管中倒入约2mL水，观察现 象；接着滴入2-3滴酚酞，再观察现象；然后微热，再观察Mg 片表面及溶液颜色变化；最后用激光笔照射溶液，观察现象。
现象： 不加热，反应缓慢；加酚酞后溶液变为浅红色；加热
后反应加快，Mg片表面有气泡，酚酞溶液红色加深； 用激光笔照射溶液，观察到溶液中形成光亮的通路。
【问题3】镁与稀硫酸反应，是否有热量的变化？ 如何感知？
取一根打磨好的镁条，加入试管中，再在 试管中加入1mL的稀硫酸，观察，并触摸试管 壁，感受温度变化。
镁的性质及应用
火星上的秘密
火 星 探 测 器
火星上含量丰 富的镁资源
镁可能作为未 来火星上的燃料
【问题1】镁能在干冰中燃烧吗？
镁在CO2中燃烧的实验
实验内容
实验现象
结论
镁与二 镁条剧烈燃烧，发出 氧化碳 耀眼白光，有白烟，
反应 生成黑色固体。
镁在二氧化碳 中燃烧，生成 白色的氧化镁 和黑色的碳。
Mg及其化合物
Mg及其化合物一、镁的性质1、物理性质：镁是银白色金属，质较软，密度1.74g/cm3，轻金属，硬度小。
2、化学性质：镁是较活泼金属(1) 与非金属反应2Mg + O2 点燃2MgOMg + Cl2点燃MgCl23Mg + N2点燃Mg3N22Mg+CO2点燃2MgO+C(2) 与沸水反应Mg + 2H2O(沸水)== Mg(OH)2 + H2↑(3) 与酸(非强氧化性酸)反应Mg+2H+=Mg2++H2↑(4) 与某些盐溶液反应：如CuSO4溶液、FeCl2溶液、FeCl3溶液等。
Mg + CuSO4 == MgSO4 + CuMg + 2FeCl3 == 2FeCl2 + MgCl2Mg + FeCl2 == Fe + MgCl25、海水中提取镁涉及的反应：①贝壳煅烧制取熟石灰：CaCO3====CaO+CO2↑ CaO+H2O=Ca(OH)2②产生氢氧化镁沉淀：Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓③氢氧化镁转化为氯化镁：Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O④电解熔融氯化镁：MgCl2===Mg+Cl2↑二、镁的提取海水中含有大量的MgCl2，因此，工业上主要是从分离了NaCl的海水中来提取MgCl2.流程：海水中加入CaO或Ca(OH)2Mg(OH)2沉淀、过滤、洗涤沉淀，用稀HCl溶解MgCl2溶液，蒸发结晶MgCl2·6H2O晶体，在HCl气体环境中加热MgCl2固体，电解熔融的MgCl2Mg + Cl2↑。
主要反应：MgCl2 + Ca(OH)2 == Mg(OH)2↓+ CaCl2Mg(OH)2 + 2HCl == MgCl2 + 2H2OMgCl2·6H2O △MgCl2 + 6H2OMgCl2(熔融) 电解Mg + Cl2↑三、镁的用途镁主要是广泛用于制造合金。
制造的合金硬度和强度都较大。
因此镁合金被大量用火箭、导弹、飞机等制造业中。
四、氧化镁（MgO）白色固体，熔点高(2800℃)，是优质的耐高温材料(耐火材料)，碱性氧化物。
备战2020高考化学：镁及其化合物的性质、制备与实验探究(含解析)
备战2020高考化学：镁及其化合物的性质、制备与实验探究1．从海水中提取镁的工艺流程可表示如下：下列说法不正确的是()A．用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富B．步骤⑥电解MgCl2时阴极产生氯气C．步骤⑤可将晶体置于HCl气体氛围中脱水D．上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应2．(2018·湖北荆州中学质检)某研究性学习小组为了探索镁粉与溴水反应的机理，做了如下四组实验：①将镁粉投入冷水中，未见任何现象；②将镁粉放入溴水中，观察到的只是开始时产生极少量的气泡，但溴水的颜色会逐渐褪去；③将镁粉放入液溴中，未观察到任何明显现象；④向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水，观察到溴的红棕色很快褪去。
则下列关于镁与溴水的反应机理的论述中正确的是()A．镁粉与液溴反应B．镁粉在水的催化下与溴发生反应C．产生极少量的气泡是由于镁粉与水反应得到的D．镁粉只与溴水中的酸反应3．现有100 mL MgCl2和AlCl3的混合溶液，其中c(Mg2＋)＝2 mol·L－1，c(Cl－)＝7 mol·L－1，要使Mg2＋转化成Mg(OH)2并使Mg2＋和Al3＋分离开来，至少需要4 mol·L－1的NaOH溶液()A．140 mL B．120 mL C．200 mL D．80 mL4．(2018·重庆八中月考)Mg(OH)2可用于制造防火材料。
工业上，以蛇纹石为原料制备氢氧化镁的工艺流程如下：已知：①蛇纹石的主要成分为3MgO·2SiO2·2H2O，还有少量Fe2O3、FeO、CaO和Al2O3。
②几种金属氢氧化物沉淀的pH如下：(1)酸A宜选择________(填字母)；加入酸A适当过量，但不宜过多，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
2016高考化学一轮复习考点集训 镁金属及其化合物的性质实验
镁金属及其化合物的性质实验【知识点的知识】实验一：实验目的探究镁与水、盐酸及铝与盐酸反应的化学性质实验原理元素周期律实验仪器试管、砂纸、酒精灯实验药品镁条、蒸馏水、酚酞、铝片、盐酸实验步骤1．取一小段镁条，用砂纸擦去表面上的氧化膜，放入试管中．向试管中加入2mL水，并滴入2滴酚酞，观察现象；过一会再加热试管使水沸腾，再观察现象．镁与冷水反应缓慢，与沸水迅速反应产生大量的气泡，并且溶液变成浅红色．2．取大小、厚度和表面积相同的镁、铝各一片，用砂纸擦去表面上的氧化膜，分别放入两支试管中．向两支试管中都加入2mL 1mol/L 的盐酸，观察现象．镁与盐酸剧烈反应并产生大量气泡，铝与盐酸反应也产生大量气泡，但不如镁与盐酸反应剧烈．实验结论1．钠和镁都能与水反应，但镁与水反应较难．2．镁与铝都能与盐酸反应，但镁与盐酸反应更剧烈．实验二：实验目的：通过亲自做铁镁铝及化合物性质的实验，加强对铁镁铝及其化合物的性质的认识．实验器材：试管、试管夹、烧杯、胶头滴管、酒精灯、药匙实验药品：铝片，镁片，氢氧化钠溶液，盐酸，硫酸铝溶液，氯化铁溶液，硫酸亚铁溶液，硫氰化钾溶液实验步骤：镁铝及其化合物的性质实验实验项目实验操作实验现象结论镁、铝与酸反应分别取一小片镁片跟铝片，将镁、铝打磨之后，放进盛有盐酸溶液的试管中，反应，观察现象，用燃着的火柴放在试管口．镁、铝打磨之后与盐酸反应，产生大量气体，用燃着的火柴检验，发出爆明声，证明是氢气．Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Al+3HCl=AlCl3+3H2↑铝与NaOH溶液反应取一小片铝片，打磨后，放进盛有NaOH溶液点试管中，观察现象．铝与氢氧化钠溶液反应，产生大量气体，用燃着的火柴检验，发出爆明声，证明是氢气．2Al+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑Al（OH）3与酸，碱的反应取一支试管，先加入少量NaOH溶液，然后加入适量Al2（SO4）3，制备Al（OH）3，将制备好Al（OH）3分成两份，一份滴加HCl溶液，一份滴加NaOH溶液，观察现象．Al（OH）3遇酸与碱都溶解．Al（OH）+3HCl=AlCl3+3H2O；Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O3一、填空题（共1小题）1．某小组想验证Mg与二氧化碳的反应．请从下图中选用装置（可重复使用）进行该实验．现提供浓硫酸、稀盐酸、稀硫酸、镁粉、大理石、澄清的石灰水、饱和的NaHCO3溶液、饱和的Na2CO3溶液（加热的仪器已略去）．（1）请将所选用的装置按连接顺序从上到下依次填入表格中，并写出应加入的试剂（可不填满）选用的装置（填序号）加入的试剂A中发生反应的离子方程式为，（3）组装好装置，检查气密性良好后，加入药品，在加热C之前应进行的操作和目的是，（4）反应中C装置中观察到的主要现象是．二、解答题（共3小题）2．某化学兴趣小组的同学想验证Mg与CO2的反应．可以选用的药品：浓硫酸、稀盐酸、稀硫酸、镁粉、大理石、澄清石灰水、饱和NaHCO3溶液、饱和Na2CO3溶液可以选用的装置：如右图所示（必要时装置可重复使用，彼此连接成一套完整的实验装置）（1）请将所选用装置的字母代号按完整实验装置由前至后的顺序从上至下依次填入表格中，并填写装置中所加入的试剂及其作用（可以不填满）．选用的装置加入的剂作用B 澄清石灰水吸收多余CO2A装置中发生反应的离子方程式为；C装置中发生反应的化学方程式为．（3）给C装置加热之前的前一步操作应该是，这样做的目的是．（4）实验结束后，一同学将C装置中的固体小心收集在试管中．以此进一步检验Mg与CO2的反应确实发生．检验方法是：．3．镁是一种很活泼的金属，常用作脱硫剂、脱氧剂．现在，某化学兴趣小组对金属镁的性质进行实验探究．他们首先在网络上查找到了一些关于金属镁的性质的方程式如下：①2Mg+O22MgO；②3Mg+N2Mg3N2；③2Mg+CO22MgO+C④Mg+H2O MgO+H2↑；⑤Mg3N2+6H2O3Mg（OH）2+2NH3↑完成下列填空：现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁（Mg3N2）．实验装置如下（部分夹持仪器省略）．（1）装置F的作用是．通气后，如果同时点燃A、F装置的酒精灯，对实验结果的影响是，产生这一现象的原因是．请设计一个实验，验证产物是氮化镁：．镁在电子工业中利用镁制取硅的反应为：2Mg+SiO22MgO+Si同时有副反应发生：2Mg+Si Mg2Si Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4（硅烷）．SiH4在常温下是一种不稳定、易分解的气体．（3）图（甲）是进行Mg与SiO2反应的实验装置．由于O2的存在对该实验有较大影响，实验中应通入X气体作为保护气．X气体应选用①CO2、②N2、③H2中的（选填编号）．实验开始时，必须先通入X的气体，再接通电源加热反应物，其理由是；当反应引发后，切断电源，反应能继续进行，其原因是．（4）图（乙）所示装置进行的实验如下：先关闭K，使A中反应进行；加热玻璃管C，可观察到C 管中发出耀眼白光，产生白烟，管壁上附着有淡黄色物质．实验完成后，将C管中固体全部加入盐酸中，有臭鸡蛋气味的气体生成．C中的Mg应放在不锈钢垫片上而不能直接接触管壁，这是因为．停止实验时，先打开K，再停止滴加浓硫酸并熄灭酒精灯．橡胶气胆B在实验中的作用是．C中全部反应产物有（填化学式）．4．某课外活动小组根据Mg与CO2的反应原理，探究Mg与NO2的反应及固体产物．该小组通过实验确认Mg能在NO2中燃烧，并对间体产物提出三种假设：I．同体产物为MgO．II．假设为．III．假设为：．请回答下列问题：资料信息：2N02+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O（1）如图连接好仪器，装药品前如何检验装置的气密性．装置B中盛装的干燥剂可以是（填序号）．①浓硫酸②无水CaCl2③碱心灰④五氧化二磷（3）开始打开活塞k，让A中反应进行一段时间，待C中充满红综色气体后，关闭活塞k，再点燃C处酒精灯，同时D中碱液盛的很满，这样做的H的都是．（4）E中收集到的气体对氢气的相对密度是14，该气体是．（5）实验得到阀体残留物的质量是实验前Mg粉质铽的1.5倍，则假设成立．C中发生的化学反应方程式为．（6）本实验中存在明显缺陷，改进措施是．参考答案一、填空题（共1小题）1．A稀盐酸、大理石B饱和的NaHCO3溶液B浓H2SO4C镁粉CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O打开A中分液漏斗的活塞，滴加稀盐酸，用生成的CO2排净装置中的空气，防止空气中的氧气与镁反应剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色粉末，管壁上附着黑色颗粒二、解答题（共3小题）2．A稀盐酸、大理石产生CO2气体B饱和的NaHCO3溶液除去二氧化碳中的氯化氢杂质B浓H2SO4干燥二氧化碳气体C镁粉镁和二氧化碳反应CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O2Mg+CO22MgO+C打开A中分液漏斗的活塞，滴加稀盐酸，用生成的CO2排净装置中的空气防止空气中的氧气与镁反应往试管中加入足量的稀硫酸，充分反应后，有黑色固体剩余，证明镁与二氧化碳的反应确实发生3．除去空气中的O2制得的氮化镁将不纯因为A装置没有排完空气前就加热会让空气中的氧气、CO2、水蒸气等与镁反应将产物取少量置于试管中，加入适量水，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口，如果能够看到润湿的红色石蕊试纸变蓝，则说明产物是氮化镁③防止加热条件下H2与空气混合爆炸Mg与SiO2的反应是放热反应同在加热条件下，Mg能与玻璃中的SiO2反应防止C管降温时因气体压强减小，而引起D中溶液倒流MgO、S、MgS 4．Mg3N2MgO和Mg3N2关闭分液漏斗活塞和活塞K，将导气管末端插入水中，对锥形瓶（或C处反应管）微热，若导气管口有气泡，停止加热，导气管中进入一段水柱，表示气密性良好②④排净装置中空气，防止空气干挠实验N2假设Ⅲ4Mg+2NO24MgO+N2、3Mg+N2Mg3N2活塞K处的导气管插入NaOH溶液中，进行尾气吸收。
镁及其化合物
镁的性质及提取一、实验探究镁的性质。
二、镁的性质1、物理性质：银白色的轻金属，有较强的韧性、延展性，有良好的导电、导热性。
硬度小（比铝小）、密度小（比铝小）；重要的用途是制造合金。
2、化学性质（具有较强的还原性）(1)原子结构：镁原子最外层有2个电子，在参加化学反应时，容易失去最外层电子成为阳离子。
(2)与非金属反应○1在常温下，镁能与空气里的氧气反应，生成一层致密而坚固的氧化物薄膜，从而使金属失去光泽。
由于这层氧化物薄膜能阻止金属的继续氧化，所以，镁和铝都有抗腐蚀性的性能。
○2与非金属单质的反应 a.与O 2、Cl 2、反应：2Mg ＋O 2 点燃2MgO Mg ＋Cl 2 点燃 2MgCl 2 b. 与N 2反应： 3Mg ＋ N 2点燃 Mg 3N 3 氮化镁是一种白色固体，遇水剧烈反应生成Mg （OH ）2和NH 3：Mg 3N 2+6H 2O →3 Mg （OH ）2↓+2NH 3↑ (3)与氧化物反应:2Mg ＋CO 2 点燃 2MgO ＋ＣMg ＋2H 2O(沸水)= Mg(OH)2＋H 2↑(反应缓慢，且不与冷水反应)(4)与酸反应 Mg ＋ 2H ＋ = Mg 2＋＋ H 2↑ 三、镁及其化合物的应用1、镁合金2、氧化镁是优质的耐高温材料1．氧化镁⑴氧化镁是一种松软、难溶、难熔的白色粉末。
所以是优良的耐火材料;广泛应用于火箭、导弹和飞机制造业等。
⑵MgO 是一种碱性氧化物，可以与水缓慢地反应生成Mg(OH ）2⑶工业上一般用煅烧菱镁矿的方法来制取氧化物。
MgCO 3−−→−煅烧MgO+CO 2↑ 2．氢氧化镁⑴一种白色固体，难溶于水，⑵难溶性的中强碱 Mg(OH)2→Mg 2++2OH -⑶受热可分解生成MgO 和H 2O3．氯化镁⑴是一种无色、苦味、易潮解的晶体。
⑵电解熔融的氯化镁，可以制得金属镁。
因此，氯化镁是制取金属镁的重要原料。
MgCl 2−−→−电解Mg+Cl 2↑。
镁及其重要化合物的主要性质及应用 Word版含解析
镁及其重要化合物的主要性质及应用【要点解读】 1．镁的性质(1)物理性质：具有银白色金属光泽的固体，密度、硬度均较小，熔点较低，有良好的导电、传热和延展性。
(2)化学性质：①与非金属反应⎩⎪⎨⎪⎧与O 2反应：2Mg ＋O 2=====点燃产生强烈白光与Cl 2反应：Mg ＋Cl 2=====点燃MgCl 2与N 2反应：3Mg ＋N 2=====点燃Mg 3N2②与CO 2反应：2Mg ＋CO 2=====点燃2MgO ＋C ③与H 2O 反应：Mg ＋2H 2O=====煮沸Mg(OH)2＋H 2↑ ④与H ＋反应：Mg ＋2H ＋===Mg 2＋＋H 2↑。
2．海水提镁沉淀Mg 2＋→Mg 2＋＋2OH －===Mg(OH)2↓ ↓制MgCl 2→Mg(OH)2＋2HCl===MgCl 2＋2H 2O ↓电解得Mg →MgCl 2(熔融)=====电解Mg ＋Cl 2↑ 3．用途生产合金，冶金工业上用作还原剂和脱氧剂。
4．镁的重要化合物【重难点指数】★★★【重难点考向一】镁及其化合物的转化关系【典型例题1】某同学通过系列实验探讨Mg 及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是( )A ．将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁片于其中探讨Mg 的活泼性B ．将NaOH 溶液缓慢滴入MgSO 4溶液中，观察Mg(OH)2沉淀的生成C ．将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀D ．将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水MgCl 2固体 【答案】B【解析】本题考查镁及其化合物的性质、常见的基本实验操作。
稀释浓硫酸时，应将浓硫酸沿着器壁或玻璃棒慢慢加入水中，并及时搅拌，A 是错误的；过滤时需要用玻璃棒引流，因此C 不正确；蒸发溶液时应该用蒸发皿而不是表面皿，2固体，所【重难点考向二】镁的提取工艺及原理【典型例题1】【2014·高考全国卷Ⅱ，36(1)(3)(4)】将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。
制取镁的知识点总结
制取镁的知识点总结镁是一种常见的金属元素，化学符号为Mg，原子序数为12。
它在自然界中广泛存在，是地壳中第八丰度的元素。
镁具有许多重要的物理和化学性质，因此在工业和日常生活中有着广泛的应用。
本文将对制取镁的知识点进行综合总结。
一、镁的性质1. 物理性质镁是一种银白色的金属，具有良好的导电性和导热性。
它的密度较低，约为1.74g/cm3，比铝稍轻。
镁的熔点为650摄氏度，沸点为1090摄氏度。
2. 化学性质镁与空气、水、煤气等物质发生化学反应。
它在空气中易被氧化，形成氧化镁。
在水中也会发生反应，生成氢气和氢氧化镁。
与酸类物质反应时，也会放出氢气，生成相应的盐。
二、镁的来源1. 自然界中的镁镁广泛存在于岩石、矿物和海水中。
其中，最常见的镁矿物有菱镁矿、褐铁矿、透镜石等。
此外，海水中的镁含量也很丰富，为镁制取提供了可靠的来源。
2. 工业生产中的镁工业制取镁主要有两种方法：电解法和热还原法。
电解法是通过电解氯化镁溶液来制取镁，而热还原法则是将氧化镁和煤粉或碳粉在高温下反应，得到纯净的镁。
三、镁的应用镁在工业和日常生活中有着广泛的应用，其主要应用领域包括：1. 铸造行业：由于镁具有优良的流动性和机械性能，因此被广泛用于制造轻型合金铸件，如汽车发动机零部件、航空航天器件等。
2. 轻金属材料：镁合金具有较低的密度和较高的强度，因此被广泛应用于制造航空航天器件、运动器材和电子设备外壳等领域。
3. 防腐蚀材料：氧化镁具有良好的耐腐蚀性，因此被用作防腐涂料和防腐材料的原料。
4. 化工行业：镁可用来制备氧化镁、氢氧化镁等化工产品，用作阻燃剂、填充剂、嵌芯剂等。
5. 医药卫生：氢氧化镁可用作制药原料，用于治疗胃病和消化不良等疾病。
四、镁的环境保护由于镁的制取和应用过程会产生废气、废水和废渣等污染物，因此在镁工业的发展过程中，环保问题也备受关注。
采取高效的净化措施，加强废水处理、废气处理和固体废弃物处理，对于减少环境污染具有重要意义。
镁及其化合物的制取
投稿栏目：复习与练习镁及其重要化合物的制备浙江省绍兴县柯桥中学 312030 林春辉镁是一种重要的金属材料，主要用于制造镁合金。
由于镁合金密度小，但硬度和强度都较大，因此被大量用于制造火箭、导弹和飞机的部件等。
镁的重要化合物有氯化镁、硫酸镁、氧化镁、碳酸镁等，它们在生产生活中都有着重要的应用。
下面重点探讨有关镁及其化合物的制备问题。
一、从海水中提取金属镁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1.8×1015t 。
现代工业主要是从海水中获得金属镁。
问题1 海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示：(1)若在空气中加热MgCl 2•6H 2O ，生成的是Mg(OH)Cl 或MgO ，写出相应反应的化学方程式用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。
在干燥的HCl 气流中加热MgCl 2•6H 2O 时，能得到无水MgCl 2，其原因是(2)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去？写出实验步骤。
(3)实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的：溶解时： ；过滤时： ；蒸发时： 。
解析 （1）若直接在空气中加热MgCl 2•6H 2O ，则会发生镁离子的水解，生成Mg(OH)Cl 或MgO 。
根据Cl 、H 、O 三种元素守恒可知，在空气中加热MgCl 2•6H 2O 除了生成Mg(OH)Cl 或MgO 外，还有HCl 和H 2O 生成。
为抑制加热时MgCl 2•6H 2O 的水解，并且除去在加热过程中产生的水蒸气，应将MgCl 2•6H 2O 放在干燥的HCl 气流中进行加热。
（2）由于Mg(OH)2难溶于水，Ca(OH)2微溶于水，要除去Mg(OH)2中的Ca(OH)2，可用可溶性的镁盐溶液跟Ca(OH)2作用，将Ca(OH)2转化为Mg(OH)2，这样既不会引入新杂质，又生成了提纯物质，再经搅拌、过滤、洗涤便可达到提纯的目的。
镁及其化合物概述.ppt
A.②④⑤③①
B.③②④①⑤
C.③④②⑤①
D.②④③⑤①
金属概论
1、金属的分类
(1)冶金工业：黑色金属(Fe、Cr、Mn)和 有色金属(除Fe、Cr、Mn以外)
(2)按密度分：重金属(ρ>4.5g/cm3)和 轻金属(ρ<4.5g/cm3)
常见金属（如Fe、Al、Cu等） (3)从含量分
稀有金属（如 锆、铌、钼等）
一.镁
1.镁的结构 2.镁的化学性质
第三周期第IIA族
(1)与非金属单质的反应
镁在空气中燃烧有三个反应
例: 将相同质量的镁条分别在：（1）氧气中；
（2）空气中；（3）氮气中；（4）二氧化碳
中完全燃烧。燃烧后所得固体产物的质量由小
到大的顺序是(
D)
A、（2）<（1）<（3）<（4） B、（4）=（1）=（2）=（3） C、（3）<（2)<（1)<(4) D、（3）<(1)<(2)<(4)
（2）连接并检查实验装置的气密性。实验开始时 ，打开自来水的开关，将空气从5升的储气瓶压 入反应装置，则气流流经导管的顺序是(填字母
代号)_h_→___g_→___d_→___c；→k→l→a→b
（3）通气后，如果同时点燃A、F装置的酒精灯，
对实验结果有何影响?_制___得__的__氮__化镁将不纯
原因是____________；
A装置没有排完空气前就加热会让空气 中的氧气、CO2、水蒸气等与镁反应。
（4）请设计一个实验，验证产物是氮化镁：
. 将产物取少量置于试管中，加入适量水， 将润湿的红色石蕊试纸置于试管口，如果能 够看到润湿的红色石蕊试纸变蓝，则说明产 物是氮化镁。
镁材料的制备与性能研究
镁材料的制备与性能研究镁是一种轻质金属，具有优良的物理化学性能，如高比强度、高比刚度、良好的导热性和导电性，同时还具有优异的抗腐蚀性能和可再生性等特点。
因此，镁及其合金被广泛应用于航空航天、汽车、电子、医疗、体育用品等领域中。
在镁材料的制备过程中，涉及到许多方面的研究，本文将从制备、表征以及性能研究三个方面进行探讨。
一、镁材料的制备镁的制备方法可以分为热法和化学法两种。
热法制备镁可以通过热还原、电解还原、气相反应、真空冶炼、粉末冶金等方法进行。
其中，比较常用的有真空熔炼法和气相冶金法。
真空熔炼法是将高纯度的镁料放入真空熔炉中进行加热，使之熔化，然后通过真空泵排除杂质气体，最终冷却得到镁坯。
该方法制备的镁坯质量较高，但设备成本较高。
气相冶金法则是通过热解金属碱金属的卤化物或有机锂来制备镁，主要有热解法、气相还原法和化学气相沉积法等。
虽然该方法成本较低，但制备出的镁坯质量较差，需要进一步提纯。
化学法制备镁可以通过氧化镁与还原剂反应、水热法以及溶胶-凝胶法等方法进行。
其中，水热法和溶胶-凝胶法制备的纳米级镁粉末质量较高。
二、镁材料的表征镁材料的表征主要包括物理性能、化学性质和微观结构等方面。
常用的表征方法有扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）以及热分析等。
通过SEM和TEM可以观察到镁材料的表面以及内部结构，包括晶粒大小、晶体缺陷、组织分布等。
XRD可以用于分析镁材料的晶体结构和晶粒尺寸，同时还可以用于检测杂质成分。
热分析可以用来研究镁材料的热稳定性、热导率以及热膨胀系数等性质。
三、镁材料的性能研究镁材料的性能研究包括机械性能、热力学性能、电学性能等多个方面。
机械性能是镁及其合金在力学载荷下的性能表现，通常包括弹性模量、杨氏模量、屈服强度、延伸率等指标。
镁材料的机械性能与其微观结构和成分密切相关，包括晶粒尺寸、晶体缺陷、相含量以及添加剂等因素。
通过优化制备工艺和合金化调配可以显著提高镁材料的机械性能。
化学镁的知识点总结
化学镁的知识点总结一、镁的性质1. 物理性质镁是一种银白色的金属，具有良好的延展性和导电性。
其密度为1.738g/cm³，熔点为650℃，沸点为1090℃。
镁的硬度较低，可以用刀片削割。
在空气中，镁会被氧化形成一层氧化膜，从而防止进一步氧化。
镁的电负性较低，化合物一般呈碱性。
2. 化学性质镁在常温下不与水反应，但在高温下会与水发生化学反应，生成氢气。
在空气中，镁会被氧化形成氧化镁。
镁可以与非金属元素发生化学反应，例如与氧气反应生成氧化镁、与硫反应生成硫化镁。
此外，镁还可以与酸发生反应，生成相应的盐和氢气。
二、镁的化合物1. 氧化镁氧化镁是镁与氧发生化学反应生成的一种化合物，化学式为MgO。
氧化镁是一种无色的晶体固体，具有良好的光学性能和绝缘性能，是一种重要的无机材料。
氧化镁可用于制备电工陶瓷、耐火材料、精密陶瓷等。
2. 氯化镁氯化镁是镁与氯发生化学反应生成的一种化合物，化学式为Mg Cl₂。
氯化镁是一种重要的无机盐，可用于制备镁的其他化合物，也可作为防冻剂、消防剂、金属镁的生产原料等。
3. 硫化镁硫化镁是镁与硫发生化学反应生成的一种化合物，化学式为MgS。
硫化镁是一种黑色晶体固体，具有良好的光学性能和光电性能，可用于制备光电器件、激光器件等。
三、镁的应用1. 金属镁金属镁是镁最常见的形态，可用于制备铝镁合金、镁合金等。
铝镁合金具有良好的力学性能和耐热性能，广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。
镁合金具有较轻的密度和良好的强度，可用于制备手机壳、摄像头壳体等产品。
2. 氧化镁氧化镁可用于制备陶瓷制品、炼钢石灰、精密陶瓷等，具有良好的耐高温性能和绝缘性能，广泛应用于冶金、制陶、电力等行业。
3. 医药和生活用品氯化镁可用于制备医药产品、防腐剂、消毒剂等，具有良好的抗菌和抗炎性能，广泛应用于医药及日常生活用品中。
4. 其他应用硫化镁可用于制备光电器件、激光器件等，具有良好的光学性能和光电性能，广泛应用于光电通讯、激光雷达等领域。
金属及其化合物专题05镁及其化合物(基础版)-跨过一本线冲刺985之专题微突破
【解题必备】1．镁的性质(1)物理性质：具有银白色金属光泽的固体，密度、硬度均较小，熔点较低，有良好的导电、传热和延展性。
(2)化学性质：①与非金属反应⎩⎪⎨⎪⎧与O 2反应：2Mg ＋O 2=====点燃2MgO 产生强烈白光与Cl 2反应：Mg ＋Cl 2=====点燃MgCl 2与N 2反应：3Mg ＋N 2=====点燃Mg 3N2②与CO 2反应：2Mg ＋CO 2=====点燃2MgO ＋C ③与H 2O 反应：Mg ＋2H 2O=====煮沸Mg(OH)2＋H 2↑ ④与H ＋反应：Mg ＋2H ＋===Mg 2＋＋H 2↑。
2．用途生产合金，冶金工业上用作还原剂和脱氧剂。
3．镁的重要化合物物质 主要性质氧化镁碱性氧化物 MgO ＋2H ＋===Mg 2＋＋H 2O 氢氧化镁中强碱Mg(OH)2＋2H ＋===Mg 2＋＋2H 2O 难溶于水 Mg 2＋＋2OH －===Mg(OH)2↓ 溶解度小于碳酸镁MgCO 3＋H 2O=====△Mg(OH)2＋CO 2↑【专题必练】1．在天平两端的两个烧杯中放有相同体积和相同物质的量浓度的盐酸，调节天平平衡，分别加入一定量的镁和铝，两种金属完全反应后，天平仍保持平衡，则加入镁和铝的物质的量之比为A．9∶8 B．12∶11 C．11∶12 D．3∶4【答案】B点睛：解题关键是要将溶液增加的质量作为得到答案的桥梁，根据天平仍然平衡，说明溶液增加的质量相等，发生两种情况的反应：第一种情况：两者都恰好完全反应，第二种情况，金属过量，根据固体质量差量法进行计算即可。
学#科网2．高倩同学在做实验时引发了镁失火，她立即拿起二氧化碳灭火器欲把火扑灭，却被实验老师及时制止。
原因是CO2可以支持镁燃烧发生以下反应：2Mg＋CO22MgO＋C，下列关于该反应的判断正确的是()A．Mg元素化合价由0价升高到＋2价，所以MgO是还原产物B．由此反应可以判断氧化性CO2>MgO，还原性Mg>CC．CO2作氧化剂，表现氧化性，发生氧化反应D．Mg原子失去的电子数目等于氧原子得到的电子数目【答案】B点睛：本题考查氧化还原反应，侧重于学生的分析能力的考查，注意氧化还原反应的分析思路：判价态、找变价、双线桥、分升降、写得失、算电子、定其他。
制备镁试剂实验报告
制备镁试剂实验报告实验目的：通过制备镁试剂，掌握金属镁的制备方法，了解镁试剂的性质和用途。
实验原理：镁是一种常见的金属元素，具有较低的密度和良好的化学稳定性。
制备镁试剂的一种常见方法是通过金属镁与酸反应生成氢气和相应的镁盐。
常用的酸包括盐酸、硫酸等。
反应方程式如下：2Mg + 2HCl → 2MgCl2 + H2实验步骤：1. 准备实验器材和试剂：镁粉、盐酸、试管、试管架、试管夹等。
2. 在实验室通风橱中进行实验。
3. 将一定量的盐酸倒入试管中，待试管放置稳定后，用试管夹夹住试管。
4. 将试管倾斜，将一小撮镁粉缓慢加入试管中。
5. 观察反应过程中的现象，如气泡的产生和溶液的变化。
6. 当反应结束时，将试管放置在试管架上，等待液体沉淀。
7. 将上清液倒入另一个干净的试管中，即得到镁试剂。
实验注意事项：1. 在进行实验前，要戴好实验手套和护目镜，确保安全。
2. 实验过程中要小心操作，避免试剂溅入皮肤或眼睛。
3. 实验完成后，要将废弃物正确处理，避免对环境造成污染。
实验结果：通过观察实验现象，可以发现在与盐酸反应时，镁粉会迅速产生气泡，并且溶液发生了颜色变化。
反应结束后，可以观察到试管底部有一层白色的沉淀物。
将上清液倒入另一个试管中，可以得到透明无色的镁试剂。
实验讨论：镁试剂是一种常用的实验试剂，在化学实验中具有广泛的应用。
它可以用于检测其他物质的存在，如硫酸根离子和磷酸根离子等。
此外，镁试剂还可以用于制备其他化合物，如镁盐和金属镁等。
实验结论：通过本次实验，我们成功制备了镁试剂。
在制备过程中，金属镁与酸反应产生了氢气和镁盐。
通过观察反应现象和实验结果，我们了解了镁试剂的性质和用途，并掌握了金属镁的制备方法。
参考文献：[1] Chen J, Liu X, Wang C, et al. Preparation of Magnesium Reagent and Its Application in the Determination of Sulfate[J]. Journal of Chemical Education, 2007, 84(5): 904-906.[2] Smith R L. Preparation of Magnesium Reagent fromMagnesium Turnings[J]. Journal of Chemical Education, 1947, 24(4): 204-205.。
微考点19 镁及其化合物的性质和海水提取镁的工艺流程
微考点19 镁及其化合物的性质和海水提取镁的工艺流程1．下列气体中，镁条不能在其中燃烧的是( )A．N2B．Cl2C．CO2D．H2解析：选D 镁条可在N2、Cl2、CO2中燃烧分别生成Mg3N2、MgCl2、MgO。
2．某同学通过系列实验探究Mg及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是( )A．将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁条于其中探究Mg的活泼性B．将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，观察Mg(OH)2沉淀的生成C．将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀D．将镁蒸气在氮气中冷却得到镁粉解析：选B 稀释浓硫酸应该是把浓硫酸慢慢注入水中，A项错误；两者反应为Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，因此能够观察到沉淀产生，B项正确；过滤应该用玻璃棒引流，而不是直接倒入已装好滤纸的漏斗中，C项错误；氮气与镁反应生成氮化镁，得不到镁粉，D项错误。
3．从海水中提取镁的工艺流程如图所示：下列说法错误的是( )A．用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富B．步骤⑥电解MgCl2时阴极产生氯气C．步骤⑤可将晶体置于HCl气体氛围中脱水D．上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应解析：选B 电解MgCl2时，阳极产生Cl2；加热脱水过程中Mg2＋能水解生成Mg(OH)2，为防止Mg2＋水解，应在HCl气体氛围中脱水；①、③、⑥分别为化合反应、复分解反应、分解反应。
4．下列有关金属的工业制法中，正确的是( )A．制钠：以海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液B．制铁：以铁矿石为原料，CO还原得铁C ．制镁：以海水为原料，经一系列过程制得氧化镁固体，H 2还原得镁D ．制铝：从铝土矿中获得氧化铝再得到氯化铝固体，电解熔融的氯化铝得到铝解析：选B 工业制钠通常是电解熔融NaCl ：2NaCl(熔融)=====电解2Na ＋Cl 2↑，而电解纯净的NaCl 溶液：2NaCl ＋2H 2O=====电解 2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑，得不到钠，故A 错误；工业制铁通常是CO 还原铁矿石：3CO ＋Fe 2O 3=====高温 2Fe ＋3CO 2，故B 正确；工业制镁通常是电解熔融氯化镁：MgCl 2(熔融)=====电解 Mg ＋Cl 2↑，故C 错误；工业制铝通常是电解熔融的氧化铝：2Al 2O 3(熔融)=====电解 4Al ＋3O 2↑，氯化铝是共价化合物，在熔融状态下不导电，故D 错误。
科学探究镁的性质(共9张PPT)
以观察、实验、实践为主的探究活动是学习化学的重要方法。它 包括以下8个要素：
提出问题→猜想与假设→ห้องสมุดไป่ตู้计实验→进行实验→收集证据→解释 结论→反思与评价→表达与交流
镁是一种重要的金属，它可能有什么 性质？ 通过下列实验，探究镁带的某些变化和性质。
阅读课本P.22活动与探究的4项进行实验 探究
食醋中的变化
镁带燃烧实验
镁的化学性质
金属样品 颜色状态
是否易被折断
镁条 银白色固体
容易
空气中点燃的 现象
剧烈燃烧，发出耀眼的白光，产生白烟，放出大量热， 生成一种白色粉末状固体
食醋中的变化
镁带与食醋放热反应实验
（创新实验：水煮活虾）
镁的化学性质
金属样品 颜色状态
是否易被折断
镁条
银白色固体 容易
空气中点燃的 现象
剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量热，产生白 烟，生成一种白色粉末状固体
食醋中的变化 镁条渐少，产生大量气泡，并放出热量
通过实验和观察，你对所提出的问题有什么认识？ 一些烟花和照明弹都含有镁粉，镁粉有这一用途的原因主
要是因为镁可以在空气中燃烧，产生耀眼的白光。
空气中点燃的 镁（带创与 新食实醋验放：热水反煮应活实虾验）
通22过活下动列与实探验究，的探4项究进镁行带实的验某探些究变化和性质。
现象 通过实 下验列和实观验察，，探你究对镁所带提的出某的些问变题化有和什性么质认。识？
提通出过问 下题列→实猜验，想探与究假镁设带→的设某计些实变验化→和进性行质实。验→收集证据→解释结论→反思与评价→表达与交流 镁22条活渐动少与，探产究生的大4项量进气行泡实，验并探放究出热量 镁剧条烈渐 燃少烧，产发生出大耀量眼气的泡白，光并，放出热大量热，产生白烟，生成一种白色粉末状固体 剧通烈过燃 实烧验，和发观出察耀，眼你的对白所光提，出产的生问白题烟有，什放么出认大识量？热，生成一种白色粉末状固体 23、2活在动空与气探中究点的燃4的项现进象行实验探究
镁及其化合物
镁及其化合物1．镁的物理性质(1)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。
(2)镁合金：密度较小，硬度和强度都较大。
2．镁的化学性质[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[细练过关]1．下列有关金属镁的说法不正确的是()A．Mg在CO2中燃烧生成MgO和C，是放热反应B．电解熔融MgO可用于工业上制MgC．Mg和稀硫酸反应时，滴加少量硫酸铜溶液，能加快反应速率D．镁可以用来制造信号弹和焰火，MgO可以作耐高温材料解析：选B MgO熔点很高，耗能高，工业上用电解熔融MgCl2制Mg。
2．从海水中提取镁的工艺流程如图所示：下列说法错误的是()A．用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富B．步骤⑥电解MgCl2时阴极产生氯气C．步骤⑤可将晶体置于HCl气体氛围中脱水D．上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应解析：选B电解MgCl2时，阳极产生Cl2；加热脱水过程中Mg2＋能水解生成Mg(OH)2，为防止Mg2＋水解，应在HCl气体氛围中脱水；①、③、⑥分别为化合反应、复分解反应、分解反应。
3．(2019·宁夏育才中学月考)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。
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镁及其化合物的性质、制备与实验探究专题十九1．从海水中提取镁的工艺流程可表示如下：下列说法不正确的是()A．用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富B．步骤⑥电解MgCl2时阴极产生氯气C．步骤⑤可将晶体置于HCl气体氛围中脱水D．上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应2．(2018·湖北荆州中学质检)某研究性学习小组为了探索镁粉与溴水反应的机理，做了如下四组实验：①将镁粉投入冷水中，未见任何现象；②将镁粉放入溴水中，观察到的只是开始时产生极少量的气泡，但溴水的颜色会逐渐褪去；③将镁粉放入液溴中，未观察到任何明显现象；④向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水，观察到溴的红棕色很快褪去。
则下列关于镁与溴水的反应机理的论述中正确的是()A．镁粉与液溴反应B．镁粉在水的催化下与溴发生反应C．产生极少量的气泡是由于镁粉与水反应得到的D．镁粉只与溴水中的酸反应3．现有100 mL MgCl2和AlCl3的混合溶液，其中c(Mg2＋)＝2 mol·L－1，c(Cl－)＝7 mol·L－1，要使Mg2＋转化成Mg(OH)2并使Mg2＋和Al3＋分离开来，至少需要4 mol·L－1的NaOH溶液()A．140 mL B．120 mL C．200 mL D．80 mL4．(2018·重庆八中月考)Mg(OH)2可用于制造防火材料。
工业上，以蛇纹石为原料制备氢氧化镁的工艺流程如下：已知：①蛇纹石的主要成分为3MgO·2SiO2·2H2O，还有少量Fe2O3、FeO、CaO和Al2O3。
②几种金属氢氧化物沉淀的pH如下：M(OH)n Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2开始沉淀的pH 7.0 1.9 3.4 9.1完全沉淀的pH 9.0 3.2 4.7 11.1(1)酸A宜选择________(填字母)；加入酸A适当过量，但不宜过多，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
a．硝酸b．稀硫酸c．盐酸d．氢碘酸(2)试剂B可选择NaClO。
用离子方程式表示加NaClO的目的：___________________。
(3)试剂C可能是MgCO3或MgO，加入过量试剂C的目的是________________________。
滤液A中含有的阳离子主要是________________(填离子符号)。
(4)向过滤Ⅱ所得滤液中加入一定量氨水，镁离子的转化率与温度的关系如图所示。
写出镁离子沉淀的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
温度高于50 ℃时，Mg2＋的转化率降低，其主要原因是__________________________________________________________________________________________________。
(5)若滤渣B只含两种物质，且滤渣B的总物质的量为b mol；试剂C为MgCO3或MgO。
原矿石中镁元素质量分数为a%，现有100 t这种矿石，按上述流程制备氢氧化镁，理论上制得Mg(OH)2的质量为________kg(用含a、b的代数式表示)。
5．(2019·济南一中质检)硼及其化合物具有重要的工业用途。
某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等，回收镁和其中另一种金属单质A的工艺流程如图：部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如表：沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2pH 3.2 5.2 12.4请回答下列问题：(1)滤液Ⅰ中所含阴离子主要是________；可回收到的金属A的原子结构示意图为________________________________________________________________________。
(2)试剂B为________；“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有___________________________________________________________________________________________________________________________________(要求写出两条措施)。
(3)滤液Ⅱ所含金属离子为________________，调pH时需要调多次，第一次调pH主要是为了除去________________________________________________________________________。
(4)Mg(ClO3)2在农业上有广泛的用途，可用NaClO3与MgCl2制备，已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)的变化曲线如图所示。
①写出反应的化学方程式：_________________________________________________________________________________________________________________________。
②将反应物按化学反应方程式计量数之比混合制备Mg(ClO3)2，简述可制备Mg(ClO3)2的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案精析 1．B [电解MgCl 2时阳极产生氯气，阴极产生Mg 。
]2．B [由①知镁粉与水不反应，故C 项错误；由③知镁粉与液溴不反应，故A 项错误；由②知开始时产生极少量的气泡，溴水的颜色会逐渐褪去，镁粉与溴水中的酸反应，但主要与溴水中的溴反应，同时结合④知水在反应中作催化剂，故D 项错误、B 项正确。
]3．C [溶液中，n (Cl －)＝0.1 L ×7 mol·L －1＝0.7 mol ，n (Mg 2＋)＝0.1 L ×2 mol·L －1＝0.2 mol ，所以n (Al 3＋)＝0.1 mol ，将100 mL 此溶液中的Mg 2＋转化为Mg(OH)2沉淀并分离出来，反应后为NaCl 、NaAlO 2的混合液，由原子守恒可知，n (NaOH)＝n (Na)＝n (Cl)＋n (Al)＝0.7 mol＋0.1 mol ＝0.8 mol ，至少需要NaOH 溶液的体积为0.8 mol 4 mol·L －1＝0.2 L ＝200 mL 。
] 4．(1)b 加入过多酸A ，消耗试剂C 和氨水增多，成本增大(2)2Fe 2＋＋ClO －＋2H ＋===2Fe 3＋＋Cl －＋H 2O(3)使Al 3＋、Fe 3＋完全转化成Al(OH)3、Fe(OH)3 NH ＋4(4)Mg 2＋＋2NH 3·H 2O===Mg(OH)2↓＋2NH ＋4 温度高于50 ℃，氨水挥发和NH 3·H 2O 分解的速率增大(5)58×⎝⎛⎭⎫3b 2 000＋1 000a 24 解析 分析矿石成分知，加入酸A 的目的是溶解金属氧化物，同时将钙离子沉淀。
沉淀时将亚铁离子转化成氢氧化铁沉淀。
(1)酸A 宜选择稀硫酸，将杂质钙离子转化成硫酸钙，故选b 。
加入试剂C 、氨水是调节溶液的pH ，若酸溶时加入过多的硫酸，会消耗大量的试剂C 、氨水等，增大生产成本。
(2)滤液呈酸性，其离子方程式为2Fe 2＋＋ClO －＋2H ＋===2Fe 3＋＋Cl －＋H 2O 。
(3)加入碳酸镁或氧化镁，使铁离子、铝离子完全转化成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀。
滤液A 中主要的阳离子是铵根离子。
(4)硫酸镁与氨水反应的离子方程式为Mg 2＋＋2NH 3·H 2O===Mg(OH)2↓＋2NH ＋4。
50 ℃之前，随着温度升高，反应速率加快，镁离子转化率增大；在50 ℃之后，随着温度升高，氨水挥发和NH 3·H 2O 分解的速率增大，氨水浓度是影响Mg 2＋转化率的主要因素，反应物浓度减小，故镁离子转化率降低。
(5)根据电荷守恒知，3MgO ＋2Fe 3＋＋3H 2O===3Mg 2＋＋2Fe(OH)3,3MgO ＋2Al 3＋＋3H 2O===2Al(OH)3＋3Mg 2＋。
加入试剂C 的物质的量：2n (C)＝3n (Al 3＋)＋3n (Fe 3＋)，n (Mg 2＋)＝3n (Al 3＋)＋3n (Fe 3＋)2。
根据镁元素质量守恒知，m [Mg(OH)2]＝(3b 2 mol ＋100×106 g ×a %24 g·mol－1)×58 g·mol －1＝58×(3b 2 000＋1 000a 24) kg 。
5．(1)AlO －2、OH －(2)盐酸升温、搅拌或适当增大酸的浓度(任写两种即可)(3)Mg2＋、Ca2＋、Fe3＋Fe3＋(4)①2NaClO3＋MgCl2===Mg(ClO3)2＋2NaCl↓②在相同温度下，NaCl的溶解度较小，最先析出，Mg(ClO3)2留在溶液中，通过蒸发结晶可得解析(1)MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3中氧化铝与过量氢氧化钠反应，故碱浸后的滤液Ⅰ中含有AlO－2和OH－，最终制得的金属A是Al，Al有3个电子层，最外层电子数为3。
(2)浸出时，从化学反应速率和化学平衡的影响因素来分析判断。
(3)依据表格中pH 得知，最先调pH至完全析出氢氧化铁沉淀。