2024_2025学年高中化学专题2从海水中获得的化学物质第二单元第4课时镁的提取及应用学案苏教版必修1.docxVIP

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第4课时镁的提取及应用

[核心素养发展目标]1.了解从海水中提取镁的原理和过程。2.驾驭镁及其化合物的性质和用途。

一、从海水中提取镁

1．工艺流程

2．相关反应的方程式

(1)分解贝壳制取氢氧化钙：

①CaCO3eq\o(=====,\s\up7(高温))CaO＋CO2↑；

②CaO＋H2O===Ca(OH)2。

(2)沉淀镁离子：

Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓。

(3)制备氯化镁：

Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O。

(4)制取金属镁：

MgCl2(熔融)eq\o(=====,\s\up7(通电))Mg＋Cl2↑。

由MgCl2·6H2O加热制取无水MgCl2时，要不断通入干燥的HCl气体，防止MgCl2水解生成Mg?OH?2。

例1镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的。某学校课外爱好小组从海水晒盐后的盐卤(主要含Na＋、Mg2＋、Cl－、Br－等)中模拟工业生产来提取镁，主要过程如下：

回答下列问题：

(1)工业上从盐卤中获得Mg(OH)2用石灰乳而不用NaOH溶液的缘由是_____________。

(2)从过程①得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量的Ca(OH)2，除去少量Ca(OH)2的方法是先将沉淀加入到盛有__________溶液的烧杯中，充分搅拌后经________、________(填操作方法)可得纯净的Mg(OH)2。

(3)下图是该爱好小组设计进行过程③的试验装置图：

其中装置A的作用是______________________________________。

(4)写出过程④中发生反应的化学方程式：

________________________________________________________________________。

答案(1)石灰乳原料丰富，成本低(2)MgCl2(或氯化镁)过滤洗涤(3)制备干燥的HCl气体

(4)MgCl2(熔融)eq\o(=====,\s\up7(通电))Mg＋Cl2↑

解析(1)工业原料要廉价易得。(2)加入MgCl2，电离出Mg2＋抑制Mg(OH)2溶解，使Ca(OH)2溶解，然后过滤、洗涤得纯净的Mg(OH)2。(3)浓硫酸具有吸水性，浓盐酸具有挥发性，则装置A的作用是制备干燥的HCl气体。

学问拓展

(1)使MgCl2·6H2O失去结晶水应在HCl气流中加热，所以最终应接汲取HCl气体的装置，如图所示：

(2)电解熔融MgCl2产生的Cl2可以用来制取盐酸，以达到废物循环利用的目的。

例2某中学化学爱好小组设计了四种从海水中提取镁的工艺流程，你认为合理的是()

A．海水eq\o(――→,\s\up7(NaOH))Mg(OH)2eq\o(――→,\s\up7(电解))Mg

B．海水eq\o(――→,\s\up7(熟石灰))Mg(OH)2eq\o(――→,\s\up7(HCl))MgCl2eq\o(――→,\s\up7(电解))Mg

C．海水eq\o(――→,\s\up7(HCl))MgCl2eq\o(――→,\s\up7(电解))Mg

D．海水eq\o(――→,\s\up7(Cl2))MgCl2eq\o(――→,\s\up7(电解))Mg

答案B

解析沉淀海水中的Mg2＋宜选廉价的熟石灰，电解Mg(OH)2不能得到Mg，A项错误；海水中加入HCl(或盐酸)或Cl2不能得到MgCl2，C、D项错误。

二、镁的性质及其应用

1．镁的原子结构

镁的原子结构示意图为，原子最外层有2个电子，在化学反应中简单失去最外层电子，形成镁离子。

2．镁的物理性质

镁是银白色金属，密度较小，熔点高，硬度大，易传热，导电。

3．镁的化学性质

(1)镁与酸反应

①把一小段擦去氧化膜的镁条放入确定量的稀硫酸中，现象是镁条上有气泡产生。

②反应的化学方程式为Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑。

③离子方程式为Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑。

(2)镁与二氧化碳反应

把点燃的镁条放入盛有二氧化碳气体的集气瓶里(集气瓶底部要放一些细沙，如图)，视察现象。

①试验现象：镁条接着猛烈燃烧，发出刺眼的白光，伴有白烟，生成白色粉末，在瓶的内壁还有黑色的物质附着。

②试验结论：在点燃(或高温)条件下，镁与二氧化碳反应，

化学方程式：2Mg＋CO2eq\o(=====,\s\up7(点燃))2MgO＋C。

③问题探讨：集气瓶底部要放一些细沙的作用是防止反应产生的高温固体落下使集气瓶炸裂。

(3)镁与非金属单质反应

①与氧气反应的方程式：2Mg＋O2eq\o(=====,\s\up7(点燃))2MgO；

②与氮气反应的方程式：3