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金屬鎂和鎂合金在航空、汽車制造和電子工業(yè)等領域具有廣泛的用途，金屬鎂的冶煉有多種方法，其中之一為皮江法．該方法是以白云石（CaCO3?MgCO3）為原料，經高溫煅燒生成氧化物（CaO?MgO），氧化物在還原爐中經1200℃真空條件下用硅鐵還原生成鎂蒸汽（鐵在反應前后化合價不變），鎂蒸汽經冷凝器冷聚為粗鎂，粗鎂再經精煉、鑄錠得到成品金屬鎂．反應工藝流程如圖1：精英家教網
（1）在冶煉過程中反應溫度對生成金屬鎂的影響如圖2，從圖中分析，還原反應的反應熱△H
 
0（填“＜”“＞”“=”）理由是
 
．
（2）還原爐中需要在1200℃真空條件下反應，反應達到平衡時的溫度與壓強的關系如下
剩余壓強mmHg 760 10 1 0.1
平衡時的溫度℃ 2370 1700 1430 1235
真空條件對制備金屬鎂來講，可以達到的目的是：①
 
②
 

（3）含鎂礦物常見的有菱鎂礦（MgCO3）、白云石和光鹵石（KCl?MgCl2?6H2O），其中KCl?MgCl2?6H2O屬于
 
．
A．復鹽           B．混合物         C．配合物
（4）寫出煅燒白云石的反應化學方程式
 
．
分析：（1）根據(jù)圖象中Mg的產率隨溫度的變化考慮；
（2）根據(jù)鎂易與空氣中氧氣反應，真空可以降低反應的溫度考慮；
（3）根據(jù)混合物是由不同物質組成的物質考慮；
（4）根據(jù)化學方程式的書寫方法考慮．
解答：解：（1）由圖象可知，溫度越高，Mg的產率增大，說明升高溫度平衡正移，所以正方向為吸熱方向，即△H＞0，
故答案為：＞；升高溫度Mg的產率增大，平衡向正反應方向移動，說明正反應為吸熱反應；
（2）①由于鎂與氧氣能反應生成氧化鎂，真空條件防止高溫下Mg被空氣氧化；②真空條件可以降低反應所需溫度，節(jié)約能源，
故答案為：①降低反應所需溫度，節(jié)約能源②防止Mg被空氣氧化；
（3）混合物是由不同物質組成的物質，KCl?MgCl2?6H2O是由一種物質組成，屬于純凈物，且屬于鹽；故答案為：A；
（4）難溶性的碳酸鈣和碳酸鎂在高溫下分解為氧化物和二氧化碳，即CaCO3?MgCO3
 高溫 
.
 
CaO?MgO+2CO2↑，
故答案為：CaCO3?MgCO3
 高溫 
.
 
CaO?MgO+2CO2↑．
點評：本題考查學生鎂的化合物的有關知識，涉及了平衡圖象的分析，方程式的書寫等，難度中等，需要學會從題干中提取有用信息．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2012?江蘇一模）鎂及其合金廣泛應用于航空航天、交通、電池等行業(yè)，金屬鎂的制備方法主要有：
①電解無水氯化鎂法，②碳或碳化鈣熱還原法，③皮江法．
已知：

（1）寫出MgO（s）與CaC2（s）作用生成Mg（g）及CaO（s）及C（s）的熱化學方程式：
CaC2（s）+MgO（s）=CaO（s）+Mg（g）+2C（s），△H=（641.5-464.0）kJ/mol=177.5kJ/mol
CaC2（s）+MgO（s）=CaO（s）+Mg（g）+2C（s），△H=（641.5-464.0）kJ/mol=177.5kJ/mol
．
（2）碳化鈣還原氧化鎂的文獻資料如表2
表2 還原劑的用量與溫度、保溫時間計MgO還原率
n（CaC2）/N（MgO） 還原溫度/℃ 恒溫時間/h 還原率/%
1.1 1110 2.0 62
1.1 1150 2.0 80
1.1 1150 2.5 85
1.2 1000 2.0 33
1.2 1150 2.0 84
1.2 1150 2.5 88
1.3 1150 2.0 86
1.3 1150 2.0 88
實際生產中只采取恒溫2h，其主要原因是：
相同條件下延長保溫時間時，還原率增加不明顯，生成成本增大
相同條件下延長保溫時間時，還原率增加不明顯，生成成本增大
；采用n（CaC2）/n（MgO）配比為1.2，而不是1.3，其主要原因是：
相同條件下，還原劑配比由1.2升高到1.3，還原劑用量增大，還原率增加不明顯，生產成本增大
相同條件下，還原劑配比由1.2升高到1.3，還原劑用量增大，還原率增加不明顯，生產成本增大
．
（3）用電解法制取鎂時，若原料氯化鎂含有水時，在電解溫度下，原料會形成Mg（OH）Cl，并發(fā)生電離反應：Mg（OH）Cl=Mg（OH）++Cl-．電解時在陰極表面會產生氧化鎂鈍化膜，此時陰極的反應式為
2Mg（OH）++2e-=MgO+H2↑
2Mg（OH）++2e-=MgO+H2↑
．實驗室由MgCl2?6H2O制取無水氯化鎂可采用的方法是
在氯化氫氣流中加熱脫水
在氯化氫氣流中加熱脫水
．
（4）我國目前生產金屬鎂主要用皮江法生產，其原料為白云石（MgCO3?CaCO3）的煅燒產物和硅鐵（含75%Si）．其生產原理為：
2CaO+2MgO（s）+Si（s）
1100-1250℃
真空
2Mg（g）+Ca2SiO4（s），采用真空操作除了能降低操作溫度外，還具有的優(yōu)點是
防止硅和鎂被氧化，并提高金屬鎂的產率
防止硅和鎂被氧化，并提高金屬鎂的產率
．
（5）鎂/間-二硝基苯電池的裝置如圖所示，電池工作時鎂轉變?yōu)闅溲趸V，間-二硝基苯則轉變?yōu)殚g-二苯胺．該電池正極的電極反應式為
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

1808年，英國化學家戴維用鉀還原氧化鎂，最早制得少量的鎂．鎂是航空工業(yè)的重要材料，鎂合金用于制造飛機機身、發(fā)動機零件等，一架超音速飛機約有5%的鎂合金構件，一枚導彈一般消耗100～200公斤鎂合金；鎂作為一種強還原劑，還用于鈦、鋯、鈹和鈾等的生產中；鎂是燃燒彈和照明彈不能缺少的組成物；鎂粉是節(jié)日煙花必需的原料．鎂及其合金是一種用途很廣泛的金屬材料，目前世界上60%的鎂是從海水中提取的．從海水（主要含NaCl和MgSO4）中提取金屬鎂的主要步驟如圖：
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回答下列問題：
（1）Mg在周期表中的位置
 
，試劑A可以選用
 
，試劑C可選用
 
；
（2）步驟①的離子方程式
 
；
（3）用電子式表示氯化鎂的形成過程
 
；
（4）無水MgCl2在熔融狀態(tài)下，通電后會產生Mg和Cl2，該反應的化學方程式為：
 
；
（5）戴維制鎂的化學方程式為
 
；
（6）配平下列反應的方程式．
①UF4+Mg--U+MgF2
②Mg+HNO3--Mg（NO3）2+N2O↑+H2O．

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科目：高中化學 來源： 題型：

鈦及其合金具有密度小，強度高，耐腐蝕等優(yōu)良性能，被廣泛用于航天、航空、航海、石油化工、醫(yī)藥等部門，因此，鈦被譽為第三金屬和戰(zhàn)略金屬。從鐵鈦礦提取金屬鈦（海綿鈦）的主要工藝過程如下：

（1）鈦鐵礦的主要成分是FeTiO3,第一步發(fā)生的反應：FeTiO3+CTiO2+Fe+CO↑,在FeTiO3（鈦酸亞鐵）中，鈦的化合價為            。

（2）第二步：二氧化鈦在高溫下與焦炭、氯氣反應生成四氯化鈦和一氧化碳，寫出化學方程式：             ，還原產物是          。

（3）用鎂在高溫下還原四氯化鈦，該反應的環(huán)境要求是     ；寫出化學方程式      。

（4）菱鎂礦（主要成分是碳酸鎂）煅燒后與焦炭混合在氯化器中高溫下通入氯氣生成氯化鎂，電解熔融氯化鎂得到鎂。

①寫出菱鎂礦煅燒及氯化制取氯化鎂的化學方程式：                ；

②寫出電解熔融氯化鎂的電解方程式                    。

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科目：高中化學 來源：2015屆廣西畢節(jié)燕中高一下學期期末考試化學試卷（解析版） 題型：填空題

1808年，英國化學家戴維用鉀還原氧化鎂，最早制得少量的鎂。鎂是航空工業(yè)的重要材料，鎂合金用于制造飛機機身、發(fā)動機零件等，一架超音速飛機約有5%的鎂合金構件，一枚導彈一般消耗100～200公斤鎂合金；鎂作為一種強還原劑，還用于鈦、鋯、鈹和鈾等的生產中；鎂是燃燒彈和照明彈不能缺少的組成物；鎂粉是節(jié)日煙花必需的原料。鎂及其合金是一種用途很廣泛的金屬材料，目前世界上60%的鎂是從海水中提取的。從海水（主要含NaCl和MgSO4）中提取金屬鎂的主要步驟如下：

回答下列問題：

(1)Mg在周期表中的位置______________________，試劑A可以選用_____________________，試劑C可選用_______________________；

(2)步驟①的離子方程式_________________________________________；

(3)用電子式表示氯化鎂的形成過程_______________________________；

(4)無水MgCl2在熔融狀態(tài)下，通電后會產生Mg和Cl2,該反應的化學方程式為：_____________________________________________________；

(5)戴維制鎂的化學方程式為_____________________________________；

(6)配平下列反應的方程式。

①    +    ——    +   

②    +   ——    +    +   

 

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