非金属及其化合物—学案详解.doc

自由化学学堂 PAGE  PAGE - 9 - 第四章 非金属及其化合物 章末总结与测试 本章测试目标 1.以金属矿物的开发和利用为例，认识化学方法在实现物质间转化中的作用，体会保护 金属资源的重要性。 2.了解海水资源开发和利用的前景及化学在其中可以发挥的作用。 3.认识煤、石油和天然气等化石燃料综合利用的意义。 4.以聚乙烯为例，了解高分子材料在生活等领域中的应用及可能带来的环境问题。 5.认识化学在环境保护中的作用，树立绿色化学的观念。 内容结构 考题回顾 【例1】关于金属元素在自然界存在的情况的叙述中，正确的是 A、金属元素仅存在于矿物中。 B、金属元素存在于矿物和动物体內，但植物体內不含。 C、少数金属元素以游离态存在，大多数金属元素以化合态存在。 D、金属元素不仅存在矿物中，动物和植物体內也存在少量金属元素。 解析：金属在自然界的分布很广，无论是矿物，还是动植物体內，或多或少地都含有金属元素。这些金属元素除了少数化学性质不活泼以游离态存在外，大多数化学性质较活泼的金属，在自然界以化合态存在。 故选C、D。 【例2】下列化学方程式，能用于工业上冶炼金属镁的是 A、2Na+MgCl2====2NaCl+Mg B、MgCl2(熔化)MgO+Cl2 C、2MgO2Mg+O2 D、MgO+CMgO+C 解析：工业上冶炼镁不能用比镁还昂贵的钠作原料去还原MgCl2，可采用电解MgCl2(熔化)的方法。若用氧化镁为原料，也不能采用高温分解法，因为镁属于活泼金属，其氧化物熔点很高（2800℃）。可用焦炭在高温下去还原氧化镁而得到镁。故选B、D。 【例3】1991年我国首创以铝－空气－海水电池作为能源的新型海水标志灯，以海水为电解质，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流，只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光，则电源负极材料为：___________，正极材料为：___________。正、负极反应分别为：_______________________、_______________________。 解析：根据原电池构成的条件，活泼金属作负极（失去电子），发生氧化反应；惰性材料作正极（得到电子），发生还原反应。 答案：负极材料为：Al；正极材料为：石墨等能导电的惰性材料或活泼性比铝弱的金属材料。负极反应：3Al－12e-＝3Al3+、正极反应：3O2＋6H2O＋12e-＝12OH- 【例4】（2004广东20）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MgCl2·6H2O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。在干燥的氯化氢气流中加热MgCl2·6H2O时，能得到无水氯化镁，其原因是________????????????? ________。? （2）Mg(OH)2沉淀中混有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:因为MgCl2·6H2O在空气中加热时易发生水解，我们要得到MgCl2，根据抑制水解的条件，只要加对应的酸，也就是只要加热时在干燥的HCl气流中。为使母液Mg2＋完全沉淀，往往加入过量的石灰乳，要除去过量的Ca(OH)2，而在不引进新的杂质前提下，我们只加入足量的MgCl2。玻璃棒在实验中通常有以下作用：搅拌（加速溶解或防止液体局部过热）、引流（使液体沿玻璃棒转移到相应容器）。结合题意，我们不难得出有关答案。 答案： （1）MgCl2?6H2OMg(OH)Cl + HCl↑ + 5H2O↑ ?????MgCl2?6H2OMgO + 2HCl↑ + 5H2O↑或 Mg(OH)ClMgO + HCl↑ ??在干燥的HCl气流中，抑制了MgCl2水解，且带走MgCl2?6H2O受热产生的水气，故能得到无水MgCl2 （2）加入MgCl2溶液，充分搅拌，过滤，沉淀