2020届高考化学一轮复习镁、铝及其重要化合物学案 21页

第7讲　镁、铝及其重要化合物 考纲要求 名师点拨 ‎1.了解镁、铝及其重要化合物的制备方法。‎ ‎2．掌握镁、铝的主要性质及应用。‎ ‎3．掌握镁、铝的重要化合物的主要性质及应用。‎ 元素及其化合物知识是考查基本概念和基本理论，以及思维能力、实验能力、计算能力的载体。镁、铝及其化合物的性质是金属元素及其化合物的重要部分，备考时应侧重对单质及其化合物的性质及用途的掌握，着重提高综合运用能力。‎ 考点一　镁单质及其重要化合物的性质及海水提镁 　‎ ‎1．镁的原子结构和存在 镁位于元素周期表__第3周期第ⅡA族___，原子结构示意图为_____，镁性质活泼，在自然界中的镁全部以__化合___态存在。‎ ‎2．镁的性质 ‎(1)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___。有良好的导电、传热和延展性。‎ ‎②镁合金：密度__较小___，硬度和强度都__较大___。‎ ‎(2)化学性质 ‎①与非金属单质的反应 A．镁条在O2中燃烧，发出耀眼的强光，生成白色固体物质，反应的化学方程式为__2Mg＋O22MgO___。‎ B．镁条在点燃的条件下能与N2反应，化学方程式为 ‎__3Mg＋N2Mg3N2___。‎ ‎②与水或酸的反应 A．镁与水反应：镁不易与冷水反应，能与沸水反应 Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑。‎ B．镁与酸的反应：镁是活泼金属，能与盐酸、稀硫酸反应放出H2，反应的离子方程式为__Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑___。‎ ‎③与某些氧化物的反应 镁能在CO2中燃烧，反应的化学方程式为 ‎__2Mg＋CO22MgO＋C___。‎ ‎3．镁的提取和用途 ‎(1)从海水中提取镁 ‎①工艺流程 ‎②基本步骤及主要反应 制熟石灰 ‎__CaCO3CaO＋CO2↑___，‎ CaO＋H2O===Ca(OH)2‎ 沉淀 Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓‎ 酸化 ‎__Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O___‎ 蒸发结晶 析出MgCl2·6H2O 脱水 在氯化氢气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁 电解 电解熔融氯化镁制得镁：‎ ‎__MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑___‎ ‎(2)镁的用途 镁合金 用于制造火箭、导弹和飞机的部件 镁 制造信号弹和焰火 氧化镁 耐高温材料 特别提醒：‎ ‎(1)由MgCl2·6H2O到无水MgCl2，必须在HCl气流中加热，以防MgCl2水解。‎ ‎(2)因镁在高温下能与O2、N2、CO2等气体发生反应，故工业电解MgCl2得到的镁，应在H2氛围中冷却。‎ ‎4．镁的重要化合物 物质 主要性质 氧化镁 碱性氧化物 与盐酸反应的离子方程式：‎ ‎__MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O___‎ 氢氧 中强碱 与盐酸反应的离子方程式：‎ 化镁 ‎__Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O___‎ 难溶于水 Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓‎ 溶解度小 于碳酸镁 MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑‎ 　‎ ‎1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。‎ ‎(1)点燃的镁条能够在空气中剧烈燃烧，将点燃的镁条插入CO2气体中，镁条停止燃烧(　×　)‎ ‎(2)镁条在空气中燃烧得到的灰白色物质为纯净物(　×　)‎ ‎(3)在镁条参加的化学反应中，镁均作还原剂(　√　)‎ ‎(4)从海水中提取镁所涉及的化学反应全都是氧化还原反应(　×　)‎ ‎(5)将氯化镁晶体(MgCl2·6H2O)直接加热可制得无水氯化镁(　×　)‎ ‎(6)镁着火时可用泡沫灭火器灭火(　×　)‎ ‎(7)可以直接将MgCl2溶液蒸干获得无水MgCl2(　×　)‎ ‎(8)可以通过电解MgCl2溶液的方法制取Mg(　×　)‎ ‎(9)下列转化关系均可通过一步反应实现：Mg―→MgO―→Mg(OH)2―→MgCl2(　×　)‎ ‎(10)1 mol Mg与足量盐酸反应时，转移2NA个电子(　√　)‎ ‎2．“绿色化学”要求从经济、环保和技术上设计可行的化学反应。据此，由单质镁制硝酸镁的下列四个方案中，你认为可行而且符合“绿色化学”要求的方案是(　C　)‎ A．MgMg(NO3)2‎ B．MgMgCl2Mg(OH)2Mg(NO3)2‎ C．MgMgOMg(NO3)2‎ D．MgMgSO4Mg(NO3)2‎ ‎[解析]　据题意，“绿色化学”要求从经济、环保和技术三个方面设计可行的化学反应。从经济角度考虑，B项最不合算，除Mg外还用了三种试剂；D项不合算，用了两种较贵的试剂浓硫酸和Ba(NO3)2。从环保角度考虑，A、D两项分别产生了污染环境的氮氧化物和SO2，B项也使用了会对环境造成污染的Cl2。从技术角度看，D项中Ba(NO3)2溶液的加入量较难控制。综上所述，可知只有C项符合“绿色化学”的要求。‎ ‎3．问题思考：‎ ‎(1)镁在空气中燃烧，所得的固体产物可能有哪些？‎ 提示：Mg与空气中的O2、N2及CO2反应，所得固体产物可能是MgO、Mg3N2、C。‎ ‎(2)如何除去粗盐溶液中含有的Ca2＋、Mg2＋、SO？‎ 提示：向粗盐溶液中先加入足量的BaCl2溶液至不再产生沉淀为止，再加入NaOH溶液 至不再产生沉淀，最后加入Na2CO3溶液除去过量的Ca2＋和Ba2＋至不再产生沉淀，过滤，向滤液中加盐酸调节溶液为中性即可。(注意：除杂顺序只要保证Na2CO3在BaCl2之后加入即可，盐酸放到最后)‎ ‎1．(2019·经典习题选萃)镁粉是焰火、闪光粉、鞭炮中不可缺少的原料。工业上制造镁粉是将镁蒸气在某种气体中冷却，有下列气体：①空气、②CO2、③Ar、④H2、⑤N2，其中可作为冷却气体的是(　C　)‎ A．①和② B．②和③‎ C．③和④ D．②和④‎ ‎[解析]　与镁蒸气不发生反应的Ar、H2均可作为冷却气体。‎ ‎2．(2019·江西鹰潭一中期中)物质的量为0.10 mol的镁条在一定量CO2和O2混合气体的容器中燃烧(产物不含碳酸镁)，反应后容器内固体物质的质量不可能为(　D　)‎ A．‎3.2 g B．‎‎4.0 g C．‎4.2 g D．‎‎4.6 g ‎[解析]　镁条在只含有CO2和O2混合气体的容器中燃烧，反应后容器内固体物质的质量可能为：未反应的镁的质量、生成的碳的质量及生成的MgO的质量，若气体中无氧气，镁完全与二氧化碳反应时，反应后固体的质量最大：‎ ‎2Mg＋CO2　　2MgO　＋　　　C ‎2　 　2　 　1‎ ‎0.10 mol　　0.10 mol　　0.05 mol 则0.1 mol镁完全反应最多可生成固体的质量为0.10 mol×‎40 g·mol－1＋0.05 mol×‎12 g·mol－1＝‎4.6 g，若金属镁没有反应，则固体的质量最少，固体质量最小为0.10 mol×‎24 g·mol－1＝‎2.4 g，由于含有二氧化碳和氧气，且镁条也参加了反应，则反应后固体质量m的范围应为‎2.4 g