课件57张PPT。第二课时 离子反应自主学习
一、电解质
强弱电解质的比较
全部一部分完全部分分子分子想一想
难溶性盐与强、弱电解质的关系如何?
提示:难溶性盐一般属于强电解质,因为它们溶于水的那部分完全电离,如BaCO3、BaSO4、CaCO3等。
二、离子反应
1.定义
有________参加的化学反应称为离子反应。
2.类型
(1)以离子互换形式发生的复分解反应。如
酸、碱、盐、氧化物之间的复分解反应等。
离子(2)有离子参加的氧化还原反应。如溶液中的_______________等。
置换反应3.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。这类反应的特点就是向着降低_____________________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。
难溶物质难电离物质易挥发物质某些离子浓度改变强氧化性强还原性4.离子方程式
(1)定义:用___________________________来表示离子反应的式子。
(2)表示意义:一是表示_________________;二是表示_______________________。
(3)书写步骤
①写:写出_________________________。
实际参加反应的离子符号化学反应的本质同一类化学反应化学反应的方程式②拆:把__________、___________的物质写成离子形式,____________或__________
_____________的物质仍用化学式表示。
③删:删去化学方程式两边______________
______________。
④查:检查离子方程式两边各元素的______
_____和_____________________是否相等。
溶于水完全电离难溶于水溶于水但难电离不参加反应的离子原子数目离子所带的电荷总数自主体验
1.下列说法正确的是( )
A.氯化钠溶液在电流作用下电离成钠离子和氯离子
B.强电解质溶液一定比弱电解质溶液导电性强
C.弱电解质水溶液中存在溶质分子
D.稀盐酸是强电解质
解析:选C。电解质电离过程与是否通电无关,A错;溶液导电能力只与自由移动的离子浓度及离子所带电荷数有关,与电解质强弱没有必然联系,如较高浓度的弱酸溶液导电能力也可能比很稀的强酸溶液强,B错;弱电解质在水溶液中部分电离,故存在溶质分子,C正确;稀盐酸是混合物,不是电解质,D错。
3.书写下列反应的离子方程式。
(1)工业上从海水提溴的反应原理
(2)溴水滴加到淀粉-KI试纸上,试纸变蓝
(3)钠投入到水中
(4)钠投入到CuSO4溶液中
(5)过氧化钠投入到水中
(6)Na2CO3中滴加过量的盐酸
(7)CO2通入到澄清石灰水中,石灰水变浑浊
(8)NaHCO3溶液中滴加过量澄清石灰水
(9)Na2CO3溶液中滴加BaCl2溶液
答案:(1)Cl2+2Br-===Br2+2Cl-
(2)Br2+2I-===I2+2Br-
(3)2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
(4)2Na+2H2O+Cu2+===2Na++Cu(OH)2↓+H2↑
(5)2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑
探究导引1 强电解质溶液导电能力一定强于弱电解质吗?
提示:不一定,如1 mol·L-1的CH3COOH溶液就比pH=4的盐酸导电能力强。
探究导引2
1 mol·L-1的NaCl溶液和1 mol·L-1的MgSO4溶液导电能力相同吗?
提示:不相同,后者近似于前者的2倍。
要点归纳
(1)溶液导电能力的决定因素
(2)溶液的导电能力和电解质强弱的关系
溶液的导电能力的强弱与电解质强弱并无必然的关系。如果强电解质溶液的浓度比弱电解质溶液的浓度小得多,则强电解质溶液中的离子浓度可能比弱电解质溶液中的离子浓度小,则导电能力就比弱电解质溶液弱。但在相同温度下,相同浓度的强、弱电解质溶液,强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的强。
特别提醒
电解质的强弱与溶液导电能力及电解质的溶解度都没有必然联系,只与电离程度有关。
即时应用
1.完成下表填空。
答案:高 远强 自由移动的离子数目 完全 不完全的
探究导引
Fe+Zn2+===Fe2++Zn,该离子方程式正确吗?为什么?
提示:不正确;不符合事实。
要点归纳
1.离子方程式书写的注意事项
(1)两个“不能”
①不能写成离子方程式
固体与固体、气体与气体的反应不能写成离子方程式。
②不能拆写成离子形式
难溶物质、难电离物质、易挥发物质、单
质、氧化物、非电解质不能拆写成离子形式
(2)四个“留心”
(3)两个“相等”
离子方程式等号两边的原子数目、电荷总数相等,即原子守恒、电荷守恒。
2.离子方程式正误判断“六看”
(1)看是否符合反应客观事实,即反应能否发生,不能主观臆造反应及反应产物。
(2)看化学式拆写是否正确,如强酸、强碱
和可溶性盐可以拆,其余物质都不能拆。
即时应用C.用食醋除水垢(水垢的主要成分为CaCO3):CaCO3+2CH3COOH===H2O+CO2↑+Ca2++2CH3COO-
D.金属铝溶于稀硫酸中:Al+2H+===
Al3++H2↑
解析:选BC。A项中反应元素不守恒,D项中反应电荷不守恒。
要点归纳即时应用
下列离子方程式书写正确的是(双)
( )
【思路点拨】 熟练掌握书写离子反应方程式的注意事项,依据判断离子方程式正误“六看”进行分析。
【解析】 判断离子方程式是否正确时,要注意反应是否符合事实、化学式拆写是否正确、原子和电荷是否守恒等问题。Ca(HCO3)2与过量的Ca(OH)2反应时,由于Ca2+过量,【答案】 AC
【名师点睛】微溶物及酸式盐的拆分原则:
(1)微溶物的写法:一般来说,微溶物的澄清溶液写成离子形式,浑浊或沉淀状态时写成化学式,如澄清石灰水可写为
“Ca2++2OH-”,而石灰乳则写为
“Ca(OH)2”。
下列各组离子能在强酸性溶液中大量共存,且溶液呈无色的是( )
【答案】 C
【名师点睛】 判断离子共存问题时首先要认真审题,挖掘题目中的隐含信息(如酸碱性环境或无色溶液或某种特定的溶液等),其次分析选项中离子能否发生反应,尤其是能否发生氧化还原反应等。
离子反应与溶液导电性间的关系
?有的离子反应发生了,会使溶液的导电性增强或减弱,也有的不影响,关键看溶液中离子浓度(种类)的变化情况。
【经典案例】 探究稀硫酸与氢氧化钡在水溶液中的反应。
向碱式滴定管和烧杯中分别注入0.2 mol·L-1 Ba(OH)2溶液和0.1 mol·L-1稀硫酸各50 mL,并向稀硫酸中滴加几滴紫色的石蕊溶液,按右图所示连接好装置。
(1)按下开关接通电路,观察电流计指针偏转情况。
现象:______________________________;
结论:______________________________。
(2)向烧杯中滴加Ba(OH)2溶液,观察溶液中的现象和电流计指针的变化情况。
现象:______________________________;
结论:______________________________。
(3)思考以下问题:①稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应的实质是________________________。
②该实验说明溶液的导电性与________________________________有关。
【答案】 (1)电流计指针明显偏转 硫酸是电解质,其溶液导电
(2)电流计指针偏转先逐渐减小至接近0刻度,后来又逐渐增大.溶液由红色逐渐变为紫色,后来又由紫色逐渐变为蓝色 稀硫酸与Ba(OH)2溶液发生了离子反应
【思维拓展】 若将Ba(OH)2和H2SO4分别换成1.0 mol·L-1 NH3·H2O和0.5 mol·L-1的CH3COOH呢?
提示:(1)开始稍有偏转,随着氨水的滴加,指针示数逐渐偏大,达到某值后再逐渐偏小,但始终比起始时大。(2)溶液颜色变化与本题类似。
课件57张PPT。第二单元 钠、镁及其化合物专题2 从海水中获得的化学物质?第一课时 钠及其化合物自主学习
一、钠(Na)
1.钠的存在
钠元素在自然界中分布很广,在海水中储量极为丰富,但都是以___________存在。
2.钠的性质
(1)物理性质
化合态钠是一种____________金属,质______,密度为0.97 g·cm-3,熔点为97.8 ℃。
(2)化学性质
①钠单质能够与水发生反应,表现为______性,其反应方程式为:
____________________________________。
银白色软还原2Na+2H2O===2NaOH+H2↑②金属钠露置在空气中与氧气反应,生成白色的氧化钠;钠在空气中燃烧,生成淡黄色的过氧化钠。对应的化学反应方程式为:
_________________,__________________。
? 3.钠的用途
(1)钠除了可用来制取一些钠的化合物外,还可用于从钛、锆、铌、钽等金属的氯化物中置换出金属单质。写出钠制取钛的反应方程式:______________________________。
4Na+O2===2Na2O(2)钠和钾的合金在常温下是_______,可用于____________________________,充有钠蒸气的______________发出的黄光射程远,透雾能力强,常用于道路和广场的照明。
4.工业制法
目前,世界上金属钠的生产多数采用电解熔融氯化钠的方法,其反应原理为:
_______________________________。
液态快中子反应堆作热交换剂高压钠灯2NaCl2Na+Cl2↑想一想
1.钠为什么具有很强的活泼性(主要表现还原性)?
提示:Na的原子结构示意图为 ,原子半径大,最外层电子数少,较易失去最外层的1个电子,从而达到8电子的稳定结构.
二、钠的化合物
1.氧化钠与过氧化钠
-1Na2O22Na2O2淡黄2Na2O2+2CO2===
2Na2CO3+O22Na2O2+4HCl===
4NaCl+O2↑+2H2O2.碳酸钠(Na2CO3)
(1)物理性质
易碱(2)化学性质(写出化学反应方程式)
2HCl+Na2CO3===
2NaCl+H2O+CO2↑ Ca(OH)2+Na2CO3===
CaCO3↓+2NaOH CaCl2+Na2CO3===
2NaCl+CaCO3↓Na2CO3+CO2+H2O
===2NaHCO3(3)用途
重要的化工原料,在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油等工业中有着广泛的应用。
想一想
2.(1)为什么过氧化钠可以作为呼吸面具中的供氧剂?
(2)为什么向饱和Na2CO3溶液中通入CO2时会有晶体析出?
提示:(1)Na2O2可以与人呼出的CO2及水蒸气反应放出O2。
(2)向饱和Na2CO3溶液中通入CO2时发生反应:Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3↓,由反应可知,106 g Na2CO3可生成168 g NaHCO3且消耗了18 g溶剂水,同时Na2CO3的溶解度又比NaHCO3的溶解度大。
自主体验
1.通过你的观察和推理,判断下列实验室中对于少量钠的保存方法正确的是( )
A.保存在水中
B.密封,保存在细口瓶中
C.用铝箔包裹,密封在广口瓶中
D.密封,保存在广口瓶的煤油中
解析:选D。钠极易与空气中O2、H2O等发生反应,所以一定要隔绝空气密封保存,钠又是固体且密度比煤油的大,所以D项正确.
解析:选A。Na2CO3不是碱。
3.根据实验操作填空。
(1)钠与水反应
现象及原因
(2)Na2CO3性质实验
答案:(1)小 放 低 气体 碱
(2)浑浊 浑浊
Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH
CaCl2+Na2CO3===2NaCl+CaCO3↓
鼓 蓝 碱 洁净光亮 去油污
探究导引
将钠投入到CuSO4溶液中,钠是先与H2O反应还是先与Cu2+反应呢?
提示:由于Cu2+也是水合铜离子,即Cu2+周围有一层水分子包围着,所以钠先与水反应,生成的NaOH再与Cu2+反应。
要点归纳
(1)钠与水反应的实质是钠与水电离出的氢离子反应。钠很容易跟空气中的氧气和水发生反应,因此,在实验室中通常将钠保存在煤油里。由于钠的密度比煤油大,所以钠沉在煤油下面,与氧气和水隔绝。大量的钠要用石蜡封存,使之隔绝空气和水。
(2)钠与酸反应,实质上是钠与酸电离出的H+反应,所以当金属与酸溶液反应时,由于溶液中的H+主要来源于酸,因此钠先与酸反应,若钠是过量的则继续与水反应。因为酸中H+浓度远大于水中H+浓度,所以钠与酸反应要比与水反应剧烈,以至发生燃烧或轻微爆炸。
(3)Na放入盐溶液时,先与水反应,生成的碱与盐可能发生复分解反应。例如:将Na放入CuSO4溶液中,反应剧烈,有气体和沉淀生成,发生如下反应:
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4
故钠与盐溶液反应时,不能置换出盐中的金属。
即时应用解析:选C。钠与碱溶液反应要比与水反应缓和的多,因为碱溶液中c(H+)很小;钠仍然会浮在液面上且熔化成小球并在液面上到处游动,A项正确;B项正确;由于反应放热,Ca(OH)2的溶解度会随温度升高而降低,且钠还消耗了溶剂水,所以D项正确;钠不如钙活泼,不会置换出钙,C项不正确。
探究导引2
能否用澄清石灰水来区别Na2CO3和
NaHCO3 ?
提示:不能;因为二者均可与澄清石灰水产生白色沉淀。要点归纳
(1)Na2CO3与NaHCO3的比较
即时应用
2.关于Na2CO3和NaHCO3的下列说法中正确的是( )
A.Na2CO3比NaHCO3难溶于水
B.NaHCO3比Na2CO3稳定
C.石灰水能和NaHCO3反应不与Na2CO3反应
D.等物质的量的Na2CO3和NaHCO3与足量盐酸反应,消耗盐酸的物质的量之比为2∶1
解析:选D。
某同学设计出一种在隔绝空气下让钠与水反应的方法,利用煤油来控制反应速率,使学生能仔细观察到各种实验现象。该方法简便、安全、现象明显、有趣味性。
实验装置如图所示,将长颈漏斗和套有乳胶管的玻璃管插入橡皮塞孔中,乳胶管另一端接有金属尖嘴管,乳胶管上带有弹簧夹。
实验时,往100 mL的大试管中先加入40 mL煤油,取绿豆粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞,通过长颈漏斗加入滴有酚酞的水直至液体充满整个试管。根据反应中观察到的现象,回答下列问题:
(1)实验前怎样检验该装置的气密性?___________________________________。
(2)金属钠变化的现象是_______________。
(3)大试管中溶液颜色的变化是
___________________________________。
(4)装置中液面的变化分别是:大试管中
________;长颈漏斗中________。
(5)简述检验产生气体的方法:
____________________________________。
【思路点拨】 (1)搞清楚装置的构造;
(2)结合化学反应理清实验过程;
(3)检查气密性时首先要形成一个封闭系统.
【解析】 本实验是在隔绝空气的条件下探究钠与水的反应,故不会发生起火、爆炸现象,要求装置的气密性良好。由于钠的密度比水小,而比煤油大,所以钠在煤油与水的界面处漂浮。
钠与水反应产生的气体在逸出过程中把钠带入煤油层,钠在重力作用下再回到界面。反复多次,直至钠完全消失。产生的气体聚集在大试管上部,把液体反压到长颈漏斗中。
【答案】 (1)关闭弹簧夹,通过长颈漏斗向大试管中加水直至漏斗中液面高于试管中液面,一段时间后液面差保持不变,说明装置气密性良好
(2)钠在煤油中逐渐下沉,至水面时与水发生反应,熔化成闪亮的小球,像热气球一样在煤油中作上下跳动,最后完全消失
(3)溶液从上至下逐渐由无色变为红色
(4)液面逐渐下降 液面逐渐上升
(5)当漏斗中液面上升到一定高度后,打开弹簧夹,点燃气体,有淡蓝色火焰产生
【易错警示】本题利用钠与水反应的实验,考查了钠的性质的同时,又考查相关实验技能。本题易错之处在于,有的同学认为钠浮于煤油之上,是没注意钠的密度小于水而大于煤油;认为钠在水面上游动,是没有考虑到钠与水反应产生的氢气对钠的推动作用。
下述实验为“套管实验”,小试管内塞有蘸有无水硫酸铜粉末的棉花球。
点燃酒精灯,能观察到:小试管中棉花球变成蓝色;B烧杯中澄清石灰水变浑浊,A中有气泡冒出,但澄清石灰水不变浑浊。
(1)写出小试管中发生反应的化学方程式:____________________________________。
(2)B烧杯中发生反应的化学方程式:____________________________________。
(3)该实验说明了①___________________;
②__________________________________。
【思路点拨】 比较受热温度高的Na2CO3和受热温度低的NaHCO3哪一个先发生变化→通过澄清石灰水是否变浑浊来判断。
【解析】 观察实验装置,Na2CO3受热温度比NaHCO3高,但NaHCO3可分解,而Na2CO3不分解,
说明Na2CO3的热稳定性较高。小试管中的无水硫酸铜检验NaHCO3分解生成的产物——水,澄清石灰水检验分解生成的产物CO2,说明NaHCO3分解产物中有CO2和H2O。【名师点睛】 (1)特别注意,Na2CO3受热虽不能分解,但在加热时,由于大试管中空气被赶出,所以A烧杯中也有气泡,只不过不是CO2,而是空气。另外,可以利用这个反应来鉴别Na2CO3和NaHCO3。
(2)鉴别Na2CO3和NaHCO3的方法
①CaCl2溶液或BaCl2溶液。
②滴加稀盐酸,开始无气泡后有气泡产生的为Na2CO3。
③均配成饱和溶液后,通入CO2,有晶体析出的为Na2CO3。
测定Na2O2的纯度
?【经典案例】 某种含有少量氧化钠的过氧化钠试样,测定该样品(1.560 g)中Na2O2的质量分数,其操作流程如下:
(1)操作Ⅱ的名称是___________________。
(2)需直接测定的物理量是_____________。
(3)测定过程中需要的仪器有电子天平、蒸发皿、酒精灯,还需要________、_______.
(固定、夹持仪器除外)
(4)在转移溶液时,如溶液转移不完全,则Na2O2质量分数的测定结果________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
整理后:8y/31=1.560/62-a/117,若溶液转移不完全,则导致a偏小,y偏大,即Na2O2的质量分数偏大。
【答案】 (1)蒸发 (2)NaCl的质量 (3)烧杯 玻璃棒 (4)偏大
课件40张PPT。第三课时 镁的提取及应用自主学习
一、镁的存在、提取
1.存在:以_______________态存在于地壳(如菱镁矿)和海水中,海水中镁的储量高达
1.8×1015 t。
2.海水提镁
化合(1)海边大量存在的贝壳经_____制生石灰,生石灰加水制得_____________。
(2)将___________加入海水沉淀池中,得到
__________沉淀,再将______________与盐酸反应,蒸发结晶获得MgCl2·6H2O;
MgCl2·6H2O ________________;
MgCl2 Mg+Cl2↑。
煅烧石灰乳石灰乳Mg(OH)2Mg(OH)2MgCl2+6H2O想一想
1.为什么许多冶镁厂建在距离海边不远的地方?
提示:获取贝壳容易,获取海水容易且减少运输成本。
二、镁的性质和用途
1.物理性质
_______色金属,密度较___ (1.74 g·cm-3)。
2.化学性质
银白小发出耀眼白光,有白色固体生成剧烈燃烧,放出大量的热,发出耀眼白光,集气瓶内壁上有黑色斑点物质Mg+2H+===Mg2++H2↑(反应剧烈)Cu2+Mg+Cu2+===Mg2++Cu想一想
2.做镁条在空气中燃烧的实验时,用纯净的镁条和纯净的空气,燃烧产物是纯净物还是混合物?为什么?
3.镁的用途
小较大很高自主体验
1.自然界中镁的主要存在形式是( )
A.游离态 B.化合态
C.气态 D.以上说法都不对
解析:选B。自然界镁元素以化合态存在于地壳和海水中。
2.镁着火时,可用于灭火的物质是( )
A.干冰 B.氮气
C.水 D.黄沙
解析:选D。镁能与CO2、N2发生反应,镁也能与热水发生反应且放出H2。
3.由海水制备无水氯化镁,主要有以下步骤:①在一定条件下脱水干燥; ②加熟石灰; ③加盐酸; ④过滤;⑤蒸发结晶。
其先后顺序正确的是( )
A.②④⑤③① B.③②④①⑤
C.③④②⑤① D.②④③⑤①
探究导引1 海水中镁离子浓度很小,能否把沉淀剂直接加入海水中呢?应怎样操作?
提示:不能把石灰乳直接加入海水中;应先将海水浓缩或利用海水晒盐后剩下的苦卤(母液)。
探究导引2
海水提取镁的过程中,为什么不把Mg(OH)2转化成MgO,直接电解MgO呢?
提示:氧化镁的熔点高达2800 ℃而氯化镁熔点为714 ℃。
要点归纳
(1)工业流程
(2)反应原理
特别提醒
(1)沉淀Mg2+时,虽然NaOH的沉淀效果好,但是在工业上所用的是廉价的熟石灰。
(2)电解氯化镁所得的氯气可以综合应用生产盐酸等。
即时应用
1.海水中含氯化镁,是镁和氯气的重要来源之一,从海水中提镁,可按如下步骤进行:
①把贝壳制成石灰乳;
②在引入的海水中加入石灰乳进行反应,沉降、过滤、洗涤沉淀物;
③将沉淀物与盐酸反应,结晶、过滤、干燥产物;
④将得到的产物熔融后电解。
下列关于提取镁的说法正确的是(双选)( )
A.此法的优点之一是原料来源丰富
B.进行步骤①②的目的是从海水中提取氯化镁
C.以上提取镁的过程中涉及的化学反应有3个
D.第④步电解时会产生氯气
解析:选AD。步骤①②的目的是为了得到氢氧化镁;提取镁的过程中贝壳煅烧是分解反应,氧化钙与水反应是化合反应,氢氧化钙与氯化镁反应是复分解反应,电解氯化镁既是分解反应又是氧化还原反应,共四个化学反应。
探究导引
镁单质为什么具有活泼性?
提示:(1)Mg的原子结构示意图为 ,原子半径较大,最外层仅有2个电子,在反应中易失去2个电子从而形成8电子的稳定结构。
要点归纳即时应用
2.相同质量的镁条分别在①氧气;②空气;③氮气;④二氧化碳中完全燃烧,燃烧后所得固体产物的质量由小到大的顺序是( )
A.②<①<③<④ B.④=①=②=③
C.③<②<①<④ D.③<①<②<④
从海水中可提取多种化工原料,下图是某化工厂对海水资源综合利用的示意图:
试回答下列问题:
(1)海水提取食盐后的母液中有K+、Na+、Mg2+等阳离子。从离子反应的角度考虑,在母液里加入石灰乳起什么作用?
____________________________________。
(2)写出电解①的离子方程式和电解②的化学方程式:
电解①_____________________________。电解②____________________________。
(3)海水中的镁元素处于游离态还是化合态:
___________________________________。
电解②的反应是不是氧化还原反应______,原因是_____________________________。
(4)在实验室,将粗盐提纯的过程中,有三处都用到玻璃棒,其作用分别是:
①溶解粗盐:_______________________;②过滤除杂:______________________;
③蒸发结晶:______________________。
【思路点拨】 (1)理清工业生产流程;
(2)依据每一环节加入试剂或生产条件分析出化学反应原理。
【解析】(1)加入石灰乳的目的就是将Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀,从而与溶液中的其他成分进行分离,以制得纯MgCl2,因此石灰乳起的作用是沉淀剂。
(3)电解②的反应是氧化还原反应,因为
Mg、Cl的化合价均发生了变化。
(4)玻璃棒在溶解时的作用是搅拌加速粗盐
的溶解,过滤时则起引流的作用,蒸发结晶
时,用玻璃棒搅拌,使液体受热均匀,防止因局部过热而使液滴或晶体飞溅。
【名师点睛】(1)之所以选用石灰乳而不用石灰水是因为:Ca(OH)2溶解度小,石灰水中溶解的Ca(OH)2少,不利于Mg2+大量沉淀。
(2)通过对上述海水提镁工业流程的分析,利用电解MgCl2产生的Cl2制盐酸,再应用于提取镁的过程;就地取材,利用贝壳生产氧化钙,将冶炼镁厂建在海边,避免海水的远程输送,都是提高经济效益的有力措施。
镁条在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁,将燃烧后的产物溶解在60 mL 2
mol·L-1的盐酸中,再用20 mL 0.5 mol·L-1的氢氧化钠中和多余的盐酸(提示:氮化镁和盐酸反应的化学方程式为Mg3N2+8HCl
===3MgCl2+2NH4Cl),然后在此溶液中加入过量的氢氧化钠溶液,把氨全部蒸发出来,用稀盐酸吸收,稀盐酸增重0.17 g,则燃烧掉的镁条的质量是多少克?
【解析】 题中涉及的反应方程式有:
2Mg+O2===2MgO
3Mg+N2===Mg3N2
MgO+2HCl===MgCl2+H2OMg3N2+8HCl===3MgCl2+2NH4Cl
NaOH+HCl===NaCl+H2O
NH4Cl+NaOH===NaCl+NH3↑+H2O
【答案】 1.2 g
【规律方法】 “守恒法”在化学计算中应用非常广泛,其核心思想就是抓住某一个或某系列变化过程中的“一个量”是不变的;如本题中“镁条经过一系列变化最终生成MgCl2,镁的物质的量就等于MgCl2中Mg2+的物质的量”。
工业上冶炼镁的另一途径
【经典案例】 已知被称为“国防金属”的镁60%来自于海水提取镁,40%来自于其他途径。其中工业上以菱镁矿(主要成分为MgCO3,还含有少量的BaCO3)为原料制取金属镁也是获取镁的主要途径之一。请你根据“海水提取镁”的有关知识,设计出上述冶镁的工业流程。
【解析】 以菱镁矿为原料,最终也必须获取氯化镁,电解氯化镁获取镁。首先用盐酸溶解矿石(矿石必须粉碎,便于溶解),然后加入石灰乳获得Mg(OH)2,达到除去
“Ba2+”的目的,因为Ba(OH)2易溶;其他应与海水提取镁相同。