1、第3课时 离子反应、镁的提取与应用【学考报告】知识内容 必考 加试 1.强、弱电解质的概念 2.离子反应的本质及发生的条件 3.离子方程式 4.镁的物理性质及用途 5.镁的化学性质(跟非金属、酸、某些氧化物的反应)6.镁的生产原理 a b b a b a a b b a c b 一、强电解质和弱电解质 1.强电解质：在水溶液里_电离成离子的电解质。如_、_、_等。2.弱电解质：在水溶液里_电离成离子的电解质。如_、_、_等。全部强酸强碱大多数盐只有一部分弱酸弱碱水3.强电解质和弱电解质的对比类别 强电解质 弱电解质 概念 溶于水后能_电离的电解质 溶于水后只能_电离的电解质 所含物 质类型 强
2、碱：KOH、NaOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2绝大多数盐(包括难溶性盐)：NaCl、BaSO4 强酸：H2SO4、HNO3、HCl、HBr、HI、HClO4 弱酸：H2CO3、H3PO4、H2SO3、CH3COOH、HClO 弱碱：NH3H2O、Fe(OH)3、Cu(OH)2水 完全部分电离程度_电离_电离在溶液中的存在形式只存在电解质电离出的_，不存在_有电解质电离出的_，也存在_电离条件溶于水或受热熔化溶于水电离方程式用“_”表示，如H2SO4=2HSO24用“”表示，如 CH3COOHCH3COOH完全部分阴、阳离子电解质分子阴、阳离子电解质分子=【训练1】下列物质中，既能导电又属
3、于强电解质的一组物质的是()A.石墨、食醋 B.液氨、石灰水 C.熔融MgCl2、熔融NaOH D.稀硫酸、蔗糖 解析 食醋、石灰水、稀硫酸是混合物，既不是电解质，也不是非电解质；蔗糖是非电解质；熔融MgCl2和熔融NaOH能导电，是强电解质，符合题意。答案 C二、离子反应和离子方程式1.离子反应：是_的化学反应。2.离子方程式：用实际参加反应的离子符号来表示离子反应的式子。3.离子方程式的书写步骤有离子参加写出氯化钡溶液与硫酸钠溶液反应的离子方程式(1)“写”化学方程式，必须根据实验事实：_；BaCl2Na2SO4=BaSO42NaCl(2)“改”反应物和生成物，将易溶、易电离的物质改写成离
4、子形式，其他物质写化学式如单质、沉淀、气体、难电离物质(如H2O)、氧化物等：_；(3)“删”两边相同的离子，去除与离子反应无关的离子：_；(4)“查”两边原子个数和电荷数是否相等、反应条件、沉淀符号、气体符号等：_。4.意义：离子方程式不仅可以表示_化学反应，而且还可以表示_化学反应，并揭示这类化学反应的实质。一个一类2ClBa2SO24 2Na=2ClBaSO42NaBa2SO24=BaSO4Ba2SO24=BaSO4【思考探究】1.所有的化学反应都能写成离子方程式吗？离子方程式：HOH=H2O表示所有强酸与强碱之间发生的中和反应吗？提示 不是在溶液中进行的反应，不是自由移动的离子之间的反
5、应都不能写成离子方程式，如碳酸钙受热分解制氧化钙等。HOH=H2O只表示酸中酸根离子与碱中阳离子之间不发生反应的强酸与强碱之间的反应，如NaOH与酸之间的反应等；Ba(OH)2与H2SO4之间的反应就不能用该离子方程式表示。【例1】仔细分析图中的实验：试管A、B、C中的现象如下表所示：A B C 产生白色沉淀，溶液仍为蓝色 产生蓝色沉淀，溶液变为无色 产生蓝色沉淀和白色沉淀，溶液变为无色 写出A、B、C试管中发生反应的离子方程式：A_。B_。C_。解析 通过图示和现象可知：A试管中是BaCl2和CuSO4反应；B试管中是CuCl2和NaOH反应；C试管中是CuSO4和Ba(OH)2反应。答案
6、Ba2SO24=BaSO4 Cu22OH=Cu(OH)2Ba22OHCu2SO24=BaSO4Cu(OH)2 解题导引 要熟练掌握离子方程式的书写规则，易溶的、易电离的物质要改写成离子形式，难溶的物质、难电离的物质、气体、单质、氧化物要写成分子形式。同时还要注意离子方程式是否符合原子守恒和电荷守恒。【训练 2】写出能实现下列反应的化学方程式各一个：(1)SO24 Ba2=BaSO4：_；(2)CO22OH=CO23 H2O：_；(3)AgCl=AgCl：_；(4)HCO3 H=H2OCO2：_。解析 一般情况下，可将阴离子改为钠盐、钠碱，或钾盐、钾碱，将阴离子改为硝酸盐、盐酸盐(注意反应物中不
7、要出现AgCl)或硫酸盐(注意反应物中不要出现BaSO4)，或HNO3、HCl、H2SO4等。答案(1)Na2SO4Ba(NO3)2=BaSO42NaNO3或H2SO4BaCl2=2HClBaSO4(2)CO22NaOH=Na2CO3H2O(3)AgNO3NaCl=AgClNaNO3或AgNO3HCl=AgClHNO3(4)NaHCO3 HCl=NaCl H2O CO2 或 2NaHCO3 H2SO4=Na2SO42H2O2CO2三、离子反应发生的条件1.离子反应发生的条件(1)复分解反应实质上是电解质在溶液中相互交换离子的反应，当有_或_或_生成，这 类 反 应 就 能 发 生。这 类 反
8、应 的 特 点 就 是 向 着_的方向进行。(2)有离子参加的氧化还原反应，遵循氧化还原反应的基本规律，即_离子跟_离子间易发生反应。难溶性物质难电离的物质易挥发性物质降低某些(即参加反应的)离子的浓度强氧化性强还原性【思考探究】2.离子反应的本质是什么？提示 离子反应的本质是有离子参加或离子生成，且反应前后离子的种类或数量发生改变。【例2】下列各组物质，不能发生离子反应的是()A.稀硫酸与氯化铜溶液 B.氢氧化钠溶液与氯化亚铁溶液 C.碳酸钠溶液与稀硝酸 D.澄清石灰水与稀盐酸 解析 选项选项剖析A各离子之间既没有沉淀生成，也没有气体或水生成，故不能发生离子反应B有沉淀生成：Fe22OH=F
9、e(OH)2C有气体生成：CO23 2H=H2OCO2D有水生成：OHH=H2OA【训练3】下列反应属于离子反应的是()A.H2和O2反应生成水 B.锌片投入稀硫酸中 C.KMnO4加热分解制取O2 D.NH3遇氯化氢气体生成白烟(NH4Cl小颗粒)解析 离子反应指溶液中离子间的反应。答案 B1.镁的存在四、镁的存在及提取 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1.81015 t。2.海水提镁(1)煅烧海边贝壳(石灰石)，制成石灰乳。反应的化学方程式为_。(2)将石灰乳加入到海水沉淀池中，得到氢氧化镁沉淀。反应的化学方程式为_。MgCl2Ca(OH)2=Mg(O
10、H)2CaCl2CaCO3=高温 CaOCO2，CaOH2O=Ca(OH)2(3)将氢氧化镁与盐酸反应，化学方程式为_，离子方程式为_。所得溶液蒸发结晶可获得六水合氯化镁晶体(MgCl26H2O)，然后在 HCl 气流中加热，转化成氯化镁。反应的化学方程式为_。(4)电解熔融氯化镁制得金属镁。反应的化学方程式为_。Mg(OH)22HCl=MgCl22H2OMg(OH)22H=Mg22H2OMgCl26H2O=HClMgCl26H2OMgCl2=通电 MgCl2【思考探究】3.为何不用氢氧化钠来沉淀镁离子？提示 首先从经济效益来看，氢氧化钠较贵，其次石灰乳来源广泛，原料多。4.工业上为什么不用电
11、解氧化镁制取镁？提示 氧化镁的熔点很高，消耗的能量较多。【例3】海水中含有MgCl2，是镁的重要来源之一。从海水中提取镁，可以按照如下步骤：把贝壳制成石灰乳；在引入的海水中加入石灰乳，沉降、过滤、洗涤沉淀物；将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤、干燥产物；将所得产物熔融后电解。关于提取镁，下列说法不正确的是()A.此法的优点之一是原料来源丰富 B.进行步操作的目的是从海水中提取MgCl2 C.第步电解会产生Cl2 D.以上提取镁的过程中涉及到的反应有分解反应、化合反应和置换反应解析 利用海水和贝壳原料来源丰富。步用于生成Ca(OH)2，包括分解和化合两个反应，步用于生成Mg(OH)2，为复分解反应，
12、步用于制备MgCl2，也是复分解反应，步为电解熔融MgCl2得到镁，为分解反应。答案 D借题发挥：(1)不要直接往海水中加沉淀剂。因为海水中的Mg2的浓度很小，直接加沉淀剂不利于Mg2的沉淀，而且会增大沉淀剂的用量，我们可以先将海水浓缩，再加沉淀剂。(2)从原料来源以及经济等综合角度考虑选用Ca(OH)2试剂作沉淀剂较好。因为海边有丰富的贝壳，可用来制得Ca(OH)2。(3)在Mg(OH)2中先加盐酸反应，再浓缩得MgCl26H2O晶体，然后再将MgCl26H2O晶体在HCl气氛中加热脱水即可得无水MgCl2。(4)由于镁本身比较活泼，用还原法比较困难，工业上常用电解熔融的氯化镁得到镁。(5)
13、电解产生的Cl2可以循环利用，这样既可以节约资源又可以减轻Cl2任意排放对环境造成的污染。【训练 4】(1)某中学化学兴趣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_(填序号)。A.海水NaOHMg(OH)2电解 MgB.海水熟石灰Mg(OH)2HCl MgCl2电解 MgC.海水HCl MgCl2电解 MgD.海水Cl2 MgCl2电解 Mg(2)在合理的提取镁流程中，没有涉及到的四大基本反应类型是_。生产中循环使用的物质是_。解析(1)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
14、。(2)海水提镁的过程中有分解反应(如CaCO3CaO)、化合反应如CaOCa(OH)2、复分解反应如MgCl2Mg(OH)2，而没有涉及置换反应。电解产生的Cl2用于制HCl，Cl2和HCl循环使用。答案(1)B(2)置换反应 Cl2和HCl五、镁的性质及用途1.镁的原子结构原子结构示意图为_，容易_最外层的两个电子，形成8电子的稳定结构，表现_性。失去强还原2.镁的性质(1)物理性质镁是_色金属，密度_，有较强的韧性。(2)化学性质与非金属 N2、O2 反应。化学方程式：_。与酸反应。离子方程式：Mg2H=Mg2H2。与 CO2 反应。化学方程式：2MgCO2=点燃 2MgOC，现象_，_
15、。银白较小3MgN2=点燃 Mg3N2、2MgO2=点燃 2MgO剧烈燃烧放出耀眼的白光，有黑色固体生成3.镁的用途镁是重要的金属材料，镁合金密度小，但_和_较大，因此镁合金被大量用于制造火箭、导弹和飞机的部件等。氧化镁的熔点高达2 800，是优质的_材料。镁燃烧时发出耀眼的_，所以常用来制造信号弹和焰火。硬度强度耐高温白光【思考探究】5.氮气和二氧化碳都不助燃，对吗？镁发生燃烧能用水或CO2灭火吗？提示 错误。从镁的化学性质来看，镁可以在氮气、二氧化碳中燃烧，所以氮气、二氧化碳也可以助燃。镁在加热时可以与热水反应生成氢气，也能够与二氧化碳反应，因此不能用水和二氧化碳气体来灭火，应该用沙子灭火
16、。6.镁在空气中燃烧可得到哪些固体产物？提示 MgO、Mg3N2、C。【例4】下列说法不正确的是()A.金属镁在空气中较易被氧化，生成的氧化层对金属镁有保护作用 B.去除表面氧化膜的金属镁，能在空气中点燃，产生耀眼的白光 C.氧化镁是优质的耐高温材料 D.氮气很稳定，即使高温加热，去除表面氧化膜的镁条也不能在氮气中燃烧 解析 镁条表面的氧化层对镁有保护作用，A正确；镁条在空气中可点燃，B正确；氧化镁的熔点高，C正确；镁条可以在点燃条件下与氮气反应，D不正确。答案 D方法点拨：镁具有金属的一般通性，属于相对较为活泼的金属单质，但由于表面的氧化层对内部的镁有保护作用，实验室中的镁条能放置较长时间。【训练5】工业上制造镁粉是将镁蒸气在某些气体中冷却。可作为冷却气体的是()A.空气B.CO2C.H2D.N2 解析 镁与空气、CO2、N2均能反应。答案 C