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专题二第二单元钠镁及其化合物

专题二 第二单元——钠、镁及其化合物
【知识归纳】一、强弱电解质
1、强、弱电解质
(1)强电解质
强酸(如硫酸、盐酸、硝酸等)、强碱(如NaOH、KOH等)以及绝大多数盐在水溶液中完全电离，这样的电解质称为强电解质。
(2)弱电解质
弱酸(如碳酸、醋酸等)、弱碱(如NH3·H2O等)等在水溶液中部分电离，这样的电解质称为弱电解质。
2、电离方程式——表示化合物电离的化学用语
例如：HCl===H＋＋Cl－； H2SO4===2H＋＋SO42－
CH3COOH===CH3COO－＋H＋；NH3·H2O===NH4＋＋OH－
说明：①强电解质用“===”，弱电解质用“ ”连结。
②多元弱酸要分步写，如H2CO3 H＋＋HCO3－ ；HCO3 H＋＋CO32－
【典例精析】电解质水溶液的导电能力受哪些因素的影响？
解析：电解质溶液导电能力的影响因素：
①离子的物质的量浓度(即单位体积的溶液中离子的数目)；②离子所带的电荷数。
【课堂练习】下列状态下能导电的物质是________，是弱电解质的是________。
①盐酸；②NaCl(s)；③熔融的MgCl2；④醋酸；⑤氨水；⑥Cl2水；⑦Cu
【知识归纳】
二、离子反应
1．概念
凡是有离子参加的化学反应称为离子反应。
2．实质[以Na2CO3溶液与Ca(OH)2、CaCl2溶液反应为例]
(1)反应过程分析：Na2CO3、Ca(OH)2和CaCl2在水溶液中分别发生如下电离：
Na2CO3===2Na＋＋CO32－；Ca(OH)2===Ca2＋＋2OH－；CaCl2===Ca2＋＋2Cl－
即Na2CO3溶液中存在大量的Na＋、CO32－，澄清石灰水中存在大量的Ca2＋、OH－，两者混合后，Ca2＋与CO32－结合生成CaCO3沉淀，使溶液中Ca2＋和CO32－的浓度减小；CaCl2溶液中存在大量的Ca2＋、Cl－，与Na2CO3溶液混合后，Ca2＋与CO32－结合生成CaCO3沉淀，也使溶液中Ca2＋和CO32－的浓度减小。
(2)反应实质相同，都是Ca2＋和CO32－结合生成CaCO3的反应，即反应都是向着某些离子浓度减小的方向进行。
3．离子反应发生的条件
(1)生成难溶性物质，如生成BaSO4、AgCl、CaCO3等沉淀。
(2)生成挥发性物质，如生成CO2、SO2、H2S等气体。
(3)生成难电离物质，如生成H2O等。
(4)络合反应(以后学习)
只要具备上述条件中的一个，离子反应即可发生。
三、离子方程式
1．概念
用实际参加反应的离子的符号来表示反应的式子叫做离子方程式。
2．书写步骤
离子方程式的书写可按“写”、“拆”、“删”、“查”进行。其中“写”是基础，“拆”是关键，“删”是途径，“查”是保证。

(1)“写”：写出反应的正确的化学方程式。
(2)“拆”：将易溶于水 、且易电离的物质(如强酸、强碱及可溶性盐)的化学式拆开，改写成离子形式，其他物质如单质 、沉淀、气体 、难溶物、氧化物及难电离物质(如弱酸、弱碱、水等)仍用化学式表示。
(3)“删”：将方程式两边相同的离子(未参加反应) 符号 删去，并将化学计量数约成最简。
(4)“查”：看方程式两边是否符合 质量守恒 及 电荷守恒 。
3．离子方程式的意义
(1)表示出了实际参加的离子间反应；
(2)能表示同一类化学反应，如H＋＋OH－===H2O则可以表示所有 强酸与强碱作用生成可溶性且完全电离的盐和水的中和反应 。
4．离子方程式的正误判断
(1)看离子反应是否符合客观事实
不可主观臆造产物及反应，如2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑就不符合客观事实。
(2)看表示各物质的化学式是否正确
如多元弱酸酸式酸根离子在离子方程式中不能拆开写，而HSO4－在水溶液中通常应写成SO42－＋H＋。
(3)看是否漏掉离子反应
如Ba(OH)2溶液与CuSO4溶液反应，既要写Ba2＋与SO42－的离子反应，又要写Cu2＋与OH－的离子反应。
(4)看质量及电荷是否守恒
如FeCl2溶液与Cl2反应，不能写成Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－，而应写成2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
(5)看反应物或产物的配比是否正确
如稀H2SO4与Ba(OH)2溶液反应不能写成H＋＋OH－＋SO42－＋Ba2＋===BaSO4↓＋H2O，应写成2H＋＋2OH－＋SO42－＋Ba2＋===BaSO4↓＋2H2O。
【典例精析】1.在书写离子方程式时，微溶物如何处理？
解析：微溶物作为反应物，若是澄清溶液写离子符号，若是悬浊液写化学式；微溶物作为生成物，一般写化学式(标↓)，如Ca(OH)2。
2.下列离子方程式正确的是(　　)
A．铁与稀HNO3反应：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
B．小苏打与氢氧化钠溶液混合：HCO3－＋OH－===CO2↑＋H2O
C．氯化钙与碳酸氢钾溶液混合：Ca2＋＋CO32－===CaCO3↓
D．CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合：Cu2＋＋SO42－＋2OH－＋Ba2＋===BaSO4↓＋Cu(OH)2↓
解析：Fe与稀HNO3反应一般生成Fe3＋，且不生成H2，不符合事实。B项中存在多处错误，如电荷不守恒，原子不守恒，不符合事实等。C项反应中KHCO3电离出的CO32－很少，主要以HCO3－形式存在，不足以与Ca2＋结合形成沉淀，C错。

【课堂练习】能用H＋＋OH－===H2O表示的反应是(　　)
A．氢氧化钡溶液与硫酸反应　　　B．氢氧化铜和稀硝酸反应
C．氢氧化钾与硫酸反应 　　　　　D．氢氧化钠与醋酸反应

【知识归纳】四、离子共存的分析判断
1．生成难溶或微溶物质的离子不能大量共存
(1)生成难溶性盐：Ca2＋与CO32－，Ba2＋与SO42－、CO32－，Ag＋与Cl－、Br－、I－、CO32－等；
(2)生成难溶性碱：OH－与Fe3＋、Fe2＋、Mg2＋、Cu2＋等；
(3)生成微溶物质：Ag＋与SO42－，Ca2＋与SO42－、OH－，Mg2＋与CO32－等。
2．生成气体的离子不能大量共存
如H＋与CO32－、HCO3－、SO32－、HSO3－、S2－、HS－等。
3．生成水或其他难电离物质的离子不能大量共存
如H＋与OH－、CH3COO－；OH－与NH4＋、HCO3－、HSO3－、HS－等。
4．溶液无色透明时，不存在有色离子
常见的有色离子有：Cu2＋(蓝色)、Fe3＋(黄色)、Fe2＋(浅绿色)、MnO4－(紫红色)。
5．其他隐含条件
(1)强酸性溶液、pH小于7的溶液或使石蕊试纸变红的溶液，都是指酸性溶液，则能与H＋反应的离子肯定不能存在。
(2)强碱性溶液、pH大于7的溶液或使酚酞试纸变红的溶液，都含有大量OH－，则与OH－能反应的离子肯定不能大量存在。
【典例精析】在水溶液中能大量共存，且加入过量稀硫酸时，有气体生成的是(　　)
A．Na＋、Ag＋、CO32－、Cl－ 　　　B．K＋、Ba2＋、SO42－、Cl－
C．Na＋、K＋、CO32－、Cl－ 　　　　D．Na＋、K＋、Cl－、SO42－
解析：选项中只有CO32－遇酸产生气体，但A项中Ag＋与CO32－、Cl－均不共存，故选C。
【课堂练习】下列离子方程式书写是否正确？
①铁跟稀硫酸反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑
②碳酸氢钙溶液跟盐酸反应：Ca(HCO3)2＋2H＋===Ca2＋＋2H2O＋2CO2↑
③醋酸跟氢氧化钾溶液反应：CH3COOH＋OH－===CH3COO－＋H2O
④碳酸镁跟稀硫酸溶液反应：MgCO3＋2H＋===Mg2＋＋H2O＋CO2↑
⑤铜与硝酸银溶液反应：Cu＋Ag＋===Cu2＋＋Ag
⑥氢氧化钡溶液中加入稀H2SO4：Ba2＋＋SO42－===BaSO4↓
【知识归纳】
一、镁的提取
1． 镁的存在：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1.8×1015吨。
2． 镁的提取
高温
从海水中提取镁，步骤如下：
(1)煅烧海边贝壳( 石灰石 )，制成石灰乳。化学方程式：CaCO3===CaO＋CO2↑，CaO＋ H2O ===Ca(OH)2↓。
(2)将石灰乳加入到海水沉淀池中，得到氢氧化镁沉淀。化学方程式：MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋ CaCl2 ，该反应实质上是Mg2＋与OH－结合生成Mg(OH)2沉淀的反应，离子方程式：Mg2＋＋Ca(OH)2===Ca2＋＋Mg(OH)2↓。
(3)将氢氧化镁与盐酸反应，化学方程式：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O，该反应实质上是 Mg(OH)2 与 H＋ 反应生成Mg2＋与H2O，离子方程式：Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O。所得溶液蒸发结晶可获得六水合氯化镁晶体(MgCl2·6H2O)，然后在氯化氢气流中加热，转化成氯化镁。
化学方程式：
(4)电解熔融氯化镁制得金属镁。化学方程式：MgCl2 Mg＋Cl2↑。
二、镁的性质
1．镁的物理性质
镁是银白色的金属，密度较小 (1.74 g·cm－3)，有较强的韧性、延展性、是电和热良导体。硬度、熔点、沸点介于钠、铝之间。
2．镁的原子结构
镁的原子结构示意图为 。由其结构可知，镁原子容易失去最外层的 2个电子，形成镁离子。因此，镁是活泼的金属，在自然界中主要以化合态存在。
3．镁的化学性质
镁的化学性质活泼，可与活泼非金属、酸等发生反应。
(1)镁与非金属单质反应
①镁与氧气的反应：2Mg＋O2 2MgO 。
②镁与氯气、氮气的反应，化学方程式分别为：Mg＋Cl2 MgCl2
3Mg＋N2 Mg3N2。
(2)镁与酸的反应
把一小段擦去氧化膜的镁条放入一定量的稀硫酸中，镁条上有气泡产生，这是因为镁与酸所电离的H＋发生氧化还原反应，把H＋还原成氢气。化学方程式：Mg＋H2SO4(稀)===MgSO4＋H2↑，离子方程式为 Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑。
(3)镁与某些氧化物的反应
将燃着的镁条伸入盛满二氧化碳的集气瓶中，镁条剧烈燃烧，发生耀眼的白光 ，瓶内壁上有黑色物质生成。化学方程式：2Mg＋CO2 2MgO＋C。

【典例精析】能否采用直接电解Mg(OH)2的方法来制镁？
解析：不能。Mg(OH)2受热易分解生成MgO。而氧化镁耐高温，熔点很高，电解耗

【课堂练习】1.下列关于镁元素及其单质的说法中，不正确的是(　　)
A．镁在常温下能与氧气反应，生成氧化镁保护膜
B．镁在自然界中只有化合态，没有游离态
C．镁能在氯气、二氧化碳中燃烧，这说明不只是氧气才有助燃性
D．镁的化学性质很活泼，能与O2、Cl2、N2及酸、碱发生反应
2.将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
三、镁及其化合物的重要用途
1．镁的用途
(1)镁能与铜、铝、锡、锰、钛等形成许多合金(约含镁80%)。虽然镁合金的密度只有1.8 g·cm-3左右，但硬度和强度都较大，因此被大量用于制造火箭、导弹和飞机的部件等。因此，镁被誉为“国防金属”。
(2) 由于镁燃烧发出耀眼的白光，因此常用来制造 信号弹 和 焰火。
2． 氧化镁的用途：氧化镁的熔点高达2 800 ℃，是优质的耐高温材料。

镁及其化合物间的转化关系：
讲义说明
【教学重点】
1. 掌握强电解质和弱电解质的判别方法
2. 熟练书写离子方程式
【教学难点】
1. 离子反应和离子方程式
2. 离子共存问题的判别
【天才表现】
1.
2.
【学生困惑点及解决方案】
困惑1：
解决方案：

教师签名： 胡奕鹏