知識(shí)清單06鎂及其重要化合物

i.鎂的結(jié)構(gòu)

(1)構(gòu)成微粒：Na+和自由電子,作用力金屬鍵

(2)電子排布式：Is22s221163s2

(3)第一電離能：I,(Mg)>Ii(Al)

(4)晶胞結(jié)構(gòu)

①堆積名稱：六方最密堆積,堆積類型：組型或線型

②堆積方式：…ABAB…

③配位數(shù)12

3A

(5)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系

1

(+12)282■~2e->(+12)28

2.鎂和非金屬單質(zhì)反應(yīng)

(1)鎂和氧氣反應(yīng)：Mg+Ch=MgQ

①M(fèi)g「黑具有抗腐蝕性，原因：表面生成一層致密的氧化物阻止鎂和氧氣繼續(xù)反應(yīng)

吊血1

②Mg二鐮放出大量的熱，發(fā)出耀眼的白光

(2)鎂與N2反應(yīng)：3Mg+N,點(diǎn)燃Mg'Nz(除氮?dú)?

3.鎂的置換反應(yīng)

(1)C02：2Mg+CCh^B2Mg0+C

(2)H2O：Mg+2H,O-AMg(OH)2+H2t

(3)HC1：Mg+2HCl=MgCl2+H2t

(4)NH4cl溶液

①反應(yīng)：Mg+2NH4cl=^=MgCL+H2t+2NHat

②原理：Mg與H+反應(yīng)，促進(jìn)NH4cl的水解平衡正向移動(dòng)

4.鎂的用途

(1)國防金屬：鎂合金的強(qiáng)度高、機(jī)械性能好，制造汽車、飛機(jī)、火箭

(2)冶金工業(yè)：用做還原劑和脫氧劑

(3)軍事上：用做照明彈、燃燒彈

易錯(cuò)點(diǎn)：鎂單質(zhì)易錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)

(1)鎂是活潑金屬，但鎂的抗腐蝕性強(qiáng)，因?yàn)殒V的表面有一層致密的氧化物薄膜。

(2)鎂合金的強(qiáng)度高、機(jī)械性能好，用于制造汽車、飛機(jī)、火箭

(3)鎂在空氣中燃燒發(fā)生3個(gè)反應(yīng)：2Mg+C>2點(diǎn)燃2MgO、3Mg+N2^Mg3N2>2Mg+CC>2鏗2MgO+C,生成

三種固體產(chǎn)物：MgO、Mg3N2>Co

【典例01】(2022?承德一模)鎂遇到下列物質(zhì)不放出H?的是：①NH4cl溶液；②KOH溶液；③Na2c。3溶液；④熱

的乙醇；⑤苯；⑥醋酸溶液；⑦FeCb溶液；⑧CuSC)4溶液；⑨NaH2Po4；⑩NaHCCh溶液()。

A.①⑥⑦⑧B.③④⑤⑨⑩C.②③⑤⑩D.③④⑤⑦

【解析】選C。①NH4cl溶液與鎂反應(yīng)生成氯化鎂、氨氣和氫氣；②KOH溶液與鎂不反應(yīng)；③Na2c03溶液與鎂不

反應(yīng)；④熱的乙醇與鎂反應(yīng)生成乙醇鎂和氫氣；⑤苯與鎂不反應(yīng)；⑥醋酸溶液與鎂生成醋酸鎂和氫氣；⑦FeCb

溶液中加入鎂，鎂與氫離子反應(yīng)生成氫氣，促進(jìn)其水解；⑧CuS04溶液溶液中加入鎂，鎂與氫離子反應(yīng)生成氫氣,

2

促進(jìn)其水解；⑨NaH2PCU中加入鎂，磷酸二氫根離子電離，產(chǎn)生氫離子，與鎂反應(yīng)生成氫氣；⑩NaHCCh溶液與

鎂不反應(yīng)，鎂遇到上述物質(zhì)不放出H2的是②③⑤⑩。

知識(shí)點(diǎn)02鎂的化合物的性質(zhì)和應(yīng)用

氧化鎂

(1)物性：白色粉末，密度小，熔點(diǎn)2852℃

(2)用途：作耐火材料

(3)晶胞結(jié)構(gòu)(晶胞參數(shù)acm)

oo

oMg

①晶胞中含MgO個(gè)數(shù)：4

②配位數(shù)：6,02一的堆積方式：面心立方最密堆積

③晶格能：MgO>CaO

不曰*?44M4x40-a

3

④晶胞餡1度：p=1一=1.,g*cm

a，xNAA'，NA

2.氯化鎂

(1)物理特性：易吸水而發(fā)生潮解,可作干燥劑(不能干燥Nib)

(2)用途：煉鎂的原料

3.氮化鎂

(1)電子式：Mg2+［：N：］3-Mg2+［：N：］3-ML+

(2)水解反應(yīng)：Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2I+2NH3t

(3)與酸反應(yīng)：M23N2+8HC』3MgeL+2NH4cl

4.碳酸鎂

(1)溶解性：難溶于水，溶解度比Mg(OH)2的大

(2)熱不穩(wěn)定性：MgCO3^=MgO+CO2±(工業(yè)制備MgO)

(3)分解溫度：CaCO3>MgCO3

5.鎂的化合物間的重要轉(zhuǎn)化關(guān)系

(1)某些鎂鹽加熱蒸干、灼燒的產(chǎn)物

@MgCb-S±.Mg(OH)2^>MgO

②Mg(NO3)7-g>Mg(OH)2J^MgO

③MgSCU_ST也g典

@Mg(HCO3),AMgCChWMg(OH)2出皂MgO

3

(2)惰性電極電解某些鎂的化合物

①M(fèi)gCL溶液：MgCL+ZHzO^feMg(OH)2I+C0t+H2t

②熔融MgCb：MgCL^^Mg+CLt(工業(yè)上煉鎂原理)

熔融—

③熔融MgO：2MgO===2Mg+O2t(耗能多，不適于煉鎂)

-熔融-

6.碳酸鎂轉(zhuǎn)化成氫氧化鎂

(1)轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)：沉淀的轉(zhuǎn)化

①M(fèi)gCO3+H2C>q=Mg(OH)2+CCht

②MgCO3+2OIT(OH)2+CO32-

(2)轉(zhuǎn)化的原因：MgCCh的溶解度比Mg(OH)2的大

(3)轉(zhuǎn)化的應(yīng)用：Mg(HCO3)2溶液與NaOH溶液的反應(yīng)

①少量NaOH：Mg(HCO3)2+2NaOH=Mg(OH)2I+2NaHCCh

②少量NaOH：Mg(HCO3)2+4NaOH=Mg(OH)2I+2Na2co3+2H2O

易錯(cuò)點(diǎn)：鎂的化合物的易錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)

(1)氧化鎂熔點(diǎn)很高，不能用電解熔融的氧化鎂制取金屬鎂。

(2)無水氯化鎂易吸水而發(fā)生潮解，可作干燥劑(不能干燥NH3)

(3)MgCCh難溶于水，溶解度比Mg(OH)2的大，Mg(HCO3)2溶液與NaOH溶液的反應(yīng)生成的是Mg(OH)

2沉淀，而不是MgCCh沉淀。

?SO?

【典例02】(2022?上海嘉定區(qū)二模)體操運(yùn)動(dòng)員常用一種白色的“鎂粉”搓手，去除手上的汗?jié)n，增加掌心與

器械的摩擦力。這種“鎂粉”溶解性很差，但有很好的吸水性。向“鎂粉”中加入適量稀鹽酸，立刻產(chǎn)生大量氣

泡，產(chǎn)生的氣體能使澄清石灰水變渾濁，同時(shí)得到無色澄清溶液；“鎂粉”加入適量水長時(shí)間煮沸后，濾出白色

固體，加入稀鹽酸，固體溶解，但不產(chǎn)生氣泡。下列說法正確的是()。

A.該“鎂粉”是單質(zhì)鎂

B.可以用生石灰替代“鎂粉”除去汗?jié)n

C.“鎂粉”加水煮沸后濾出的白色固體是碳酸鎂

D.“鎂粉”加水煮沸的過程中一定發(fā)生了化學(xué)變化

【解析】選D。向“鎂粉”中加入適量稀鹽酸，立刻產(chǎn)生大量氣泡，產(chǎn)生的氣體能使澄清石灰水變渾濁，說明該

物質(zhì)中含有碳酸鎂，因此該“鎂粉”一定不是單質(zhì)鎂，故A錯(cuò)誤；生石灰可以吸收水分，但其溶于水放熱，且

生成的氫氧化鈣有腐蝕性，所以不能用生石灰替代“鎂粉”除去汗?jié)n，會(huì)對(duì)手造成傷害，故B錯(cuò)誤；加入適量

水長時(shí)間煮沸后，濾出白色固體，加入稀鹽酸，固體溶解，但不產(chǎn)生氣泡，說明白色固體中不含碳酸根離子，故

“鎂粉”加水煮沸后濾出的白色固體一定不是碳酸鎂，故C錯(cuò)誤；鎂粉”中含有碳酸鎂，但煮沸后的固體中不

4

含碳酸鎂，說明煮沸發(fā)生了化學(xué)變化，D正確。

知識(shí)點(diǎn)03海水提鎂

1.流程圖

2.基本反應(yīng)

H

(1)制取石灰乳：CaCOs-g^CaO^°,Ca(OH)2

?CaCO3^^CaO+CO2t

@CaO+H2O=Ca(OH)2

(2)沉淀Mg2+：Ca(OH)2+M/+=Mg(OH)2/+Ca?+

(3)提取MgCb：Mg(OH)2+2HCl=MgC12+2H2O

(4)制氯化鎂晶體：MgCb+6H，O速.耀晶-MgCb-6H2O

①基本操作：加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌、干燥稱量

②基本儀器：酒精燈、燒捶、玻璃棒、漏斗、干燥器、天平

(5)氯化鎂晶體脫水：MgCl2-6H2O=^MgC12+6H2O

加熱

MgCl2-6H2OI

①HC1的作用：帶走部分水蒸氣，減少M(fèi)gCk的水解

②HC1的作用：抑制MgCL的水解，得到無水MgCL

(6)制金屬鎂

①反應(yīng)：MgCl2==Mg+Cl2t

0熔融。

②加入少量CaCl2的作用：降低MgCk的熔點(diǎn)，節(jié)能

3.原料

(1)直接原料：海水、貝殼和鹽酸

5

(2)間接原料：氫氣

(3)循環(huán)利用：氯氣

B???

易錯(cuò)點(diǎn)：海水提鎂的易錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)

(1)制取Mg(OH)2沉淀時(shí)，所用的試劑是廉價(jià)的熟石灰，而不是NaOH。

(2)海水提鎂，可以用提取食鹽剩下的苦鹵，因?yàn)镸g2+得到了富集，濃度大。

(3)由MgCL?6a0晶體脫水制無水MgCL時(shí)，MgCL?6比0晶體在HC1氣氛中加熱脫水，防止MgCb和H2O

反應(yīng)生成Mg(OH)2沉淀。

(4)因?yàn)楹Ｋ徭V用的是石灰乳，不是澄清石灰水，所以反應(yīng)MgCb+Ca(OH)2=CaCL+Mg(OH)23的

離子方程式應(yīng)該寫成Mg2++Ca(OH)2=Ca2++Mg(OH)2]的形式。

(5)制備單質(zhì)鎂時(shí)所用的方法是電解熔融的氯化鎂，而不是電解氯化鎂溶液，也不是電解熔融的氧化鎂。

s???

【典例03](2023?浙江教育綠色評(píng)價(jià)聯(lián)盟3月適應(yīng)性考試)為模擬海水制備MgO,某同學(xué)設(shè)計(jì)并完成了如下實(shí)

驗(yàn)：

模擬海水中的離子+2+「

NaMg2+CacHCO3"

濃度mol?L10.4390.0500.0110.5600.001

源

-液

邂/Jll、aOH固體

N

距周至pH=lL(>

1M

1.0ml.1.0mol*L_

l.oL模擬海水NaQH溶液