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高中化学必修1-专题2-单元2-节4-镁的提取与应用


应后,产生H2的物质的量分别为n1, n2, n3,比较n1, n2, n3的大小,正确的是( B)
A. n1= n2= n3
Na Mg Al H+
B. n1> n2= n3
0.1 0.1 0.1 0.01
C. n1< n2< n3 D. n1> n2> n3
H+明显不足!故n2 = n3,Na和水可以反应!
已知:Mg和Br2反应剧烈放热;MgBr2具有强吸水性;
MgBr2+3C2H5OC2H5
MgBr2·3C2H5OC2H5
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(4)有关步骤4的说法,正确的是_____B_D_____。
A.可用95%的乙醇代替苯溶解粗品 B.洗涤晶体可选用0℃的苯 C.加热至160℃的主要目的是除去苯 D.该步骤的目的是除去乙醚和可能残留的溴
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滤液提取Br2? 不合适!
【思考8】用除去Mg(OH)2沉淀的滤液继续提取溴,存在什么问题? 2Br - + Cl2 === 2Cl- + Br2 滤液中残留Ca(OH)2 ,会消耗大量的Cl2
海水综合利用:先Br2,再Mg
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【练习3】工业上用制盐剩下的苦卤(主要成分是MgCl2)来制取Mg(NO3)2,下列方案中合理 可行的是( C ) A. “蒸干”后有Ag2O杂质 B. 没有过滤 D.成本高,污染 A.向苦卤中加入AgNO3,滤出沉淀,将溶液蒸干 B.将苦卤蒸发浓缩,再加入AgNO3,把得到的溶液蒸发结晶 C.给苦卤中加入熟石灰,分离出沉淀,用稀硝酸将沉淀溶解,再将溶液浓缩结晶 D.将苦卤浓缩结晶,再进行电解,得到金属镁,用镁和HNO3反应
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【思考1】集气瓶中酚酞为何变红? Mg3N2 + 3H2O === 3Mg(OH)2 + 2NH3↑ (剧烈放热)
【思考2】1 mol Mg在空气中燃烧,固体产物的质量大于、等于还是小于40g? 小于40g 1 mol Mg → MgO MgN2/3 极少量C
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【结论】① Mg + CO2反应,放热
点燃
2Mg + CO2 === 2MgO + C
② 阻燃和助燃是相对的
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点燃
2Mg + CO2 === 2MgO + C
还原剂 氧化剂
【思考1】氧化剂?还原剂?这个反应为什么能进行? Mg具有很强的还原性。
【思考2】推测Na和CO2反应的化学方程式。
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(5)为测定产品的纯度,可用EDTA(简写为Y4-)标准 溶液滴定,反应的离子方程式:Mg2++ Y4-====Mg Y2①滴定前润洗滴定管的操作方法是__________。 ②测定前,先称取0.2500g无水MgBr2产品,溶解 后,用0.0500 mol·L-1的EDTA标准溶液滴定至终 点,消耗EDTA标准溶液26.50 mL,则测得无水 MgBr2产品的纯度是_____9_7_._5_%_______________ (以质量分数表示)。从滴定管上口加入少量待测液,倾斜着转动滴定管,使液体润湿
MgCl2 + Ca(OH)2 === Mg(OH)2 + CaCl2 离子方程式:
Mg2+ + Ca(OH)2 === Mg(OH)2 + Ca2+
石灰乳不拆!
【思考2】如何除去Mg(OH)2中残留的Ca(OH)2? 用MgCl2溶液洗涤沉淀,再用水洗涤至无Cl-残留。
【复习“洗涤沉淀”的操作:没过沉淀、2-3遍、末次洗涤最后流下】
15 mL液溴。
② 缓慢通入干燥的氮气,直至溴完全导入三颈瓶中。
③ 反应完毕后恢复至室温,过滤,滤液转移至另一干燥的烧
瓶中,冷却至0℃,析出晶体,过滤得三乙醚合溴化镁粗品。
④ 常温下用苯溶解粗品,冷却至0℃,析出晶体,过滤,洗涤(3)步骤3中,第一次过滤
得三乙醚合溴化镁,加热至160 ℃分解得无水MgBr2产品。 除去的物质是____镁__屑_____。
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四、镁的应用 1、镁合金密度小,硬度强度大,用于制造火箭、导弹和飞机的部件
2、燃烧发出耀眼白光,用于信号弹、焰火
3、MgO熔点高用于制作耐高温材料
4、Mg(OH)2用于塑料阻燃剂
作用:① 分解吸热,产物H2O稀释O2 ② 产物 MgO 熔点高,耐高温,阻燃 ③ Mg(OH)2吸收燃烧产生的酸性气体
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步骤5:电解熔融MgCl2获得单质Mg和氯气 通电
MgCl2 (熔融) === Mg + Cl2 ↑ 【思考6】加热Mg(OH)2可以得到MgO, MgO是离子化合物,电解MgO也能得到 Mg, 为什么工业上不这么操作?
MgO的熔点为2852℃,MgCl2的熔点为714℃, 电解MgCl2熔点低,更加节省能源。 【思考7】副产物Cl2如何处理? 回收制取盐酸
③ 反应完毕后恢复至室温,过滤,滤液转移至另一干燥的烧
瓶中,冷却至0℃,析出晶体,过滤得三乙醚合溴化镁粗品。
④ 常温下用苯溶解粗品,冷却至0℃,析出晶体,过滤,洗涤(2)如将装置B改为装置C
得三乙醚合溴化镁,加热至160 ℃分解得无水MgBr2产品。 (图2),可能会导致的后果
已知:Mg和Br2反应剧烈放热;MgBr2具有强吸水性;
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三、镁的化学性质实验探究
根据金属活动顺序表,和Na的性质,推测Mg能和哪些气体反应?
点燃
Mg + Cl2 === MgCl2 剧烈燃烧,产生白烟
点燃
2Mg + O2 === 2MgO 剧烈燃烧,耀眼白光
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【实验1】用砂纸将镁条表面氧化膜擦去,点燃后迅速伸入装满CO2的集气瓶中。 【现象】① 继续燃烧 ②耀眼白光 ③生成白色固体 ④集气瓶内壁有黑色固体附着。
步骤1:先将海边大量存在的贝壳煅烧成石灰,并将石灰制成石灰乳
高温 CaCO3 === CaO + CO2 ↑ CaO + H2O === Ca(OH)2
【思考1】为什么用石灰乳而不用石灰水? 石灰水浓度低,不能富集Mg2+。
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步骤2:将石灰乳加入到还水沉淀池
中,得到Mg(OH)2沉淀
④ 常温下用苯溶解粗品,冷却至0℃,析出晶体,过滤,洗涤(1)仪器A的名称是
得三乙醚合溴化镁,加热至160 ℃分解得无水MgBr2产品。 __干___燥__管_____。实验中不能
已知:Mg和Br2反应剧烈放热;MgBr2具有强吸水性;
用干燥空气代替干燥N2,原
MgBr2+3C2H5OC2H5
MgBr2·3C2H5OC2H5
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【实验2】镁与稀硫酸反应 现象:迅速生成大量气泡,放出热量
Mg + H2SO4 === MgSO4+H2↑ Mg + 2H+=== Mg2++H2↑
【思考】镁条至于稀硫酸中,一开始无现象,随后才缓慢冒出气泡。推测该现象的原因是?
表层MgO没有打磨掉。
MgO的作用:形成致密的保护膜,阻止了O2与内部Mg的反应
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步骤3:与盐酸中和反应,并蒸发结 晶获得六水合氯化镁晶体
Mg(OH)2 + 2HCl + 4H2O === MgCl2·6H2O 或 Mg(OH)2 + 2HCl === MgCl2 + 2H2O
【思考3】MgCl2依次与石灰乳、盐酸反应又变成MgCl2,这个过程的意义何在? ①除去了Ca2+等杂质 ② 使Mg2+得到富集
因是_防___止__M__g_和__。O2生成 MgO,阻止了Mg
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和Br2反应
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实验室采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2,步骤如下: ① 三颈瓶中装入10 g镁屑和150 mL无水乙醚;装置B中加入
15 mL液溴。
② 缓慢通入干燥的氮气,直至溴完全导入三颈瓶中。
内壁,然后从下部放出,重复2-3次
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实验室采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2,步骤如下: ① 三颈瓶中装入10 g镁屑和150 mL无水乙醚;装置B中加入
15 mL液溴。
② 缓慢通入干燥的氮气,直至溴完全导入三颈瓶中。
③ 反应完毕后恢复至室温,过滤,滤液转移至另一干燥的烧
瓶中,冷却至0℃,析出晶体,过滤得三乙醚合溴化镁粗品。
高温
4Na + CO2 === 2Na2O + C
??
×
高温
4Na + 3CO2 === 2Na2CO3 + C
【思考3】Mg着火时,能否用泡沫灭火器和干粉灭火器?
不能!要用沙土掩埋。
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Mg还能在氮气中燃烧:
点燃
3Mg + N2 === Mg3N2
(淡黄色粉末) Mg3N2 / Na2O2 / AgBr
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【实验3】镁与热水反应:取一小段除去氧化膜的镁条投入滴有酚酞的水中并加热
现象:有气体产生,滴有酚酞的水溶液变红(但比钠与水反应缓和得多)
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