知識清單06鎂及其重要化合物

i.鎂的結構

(1)構成微粒：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)晶胞結構

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12

3A

(5)結構和性質的關系

1

(+12)282■~2e->(+12)28

2.鎂和非金屬單質反應

(1)鎂和氧氣反應：Mg+Ch=MgQ

①Mg「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反應

吊血1

②Mg二鐮放出大量的熱，發出耀眼的白光

(2)鎂與N2反應：3Mg+N,點燃Mg'Nz(除氮氣)

3.鎂的置換反應

(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：Mg+2NH4cl=^=MgCL+H2t+2NHat

②原理：Mg與H+反應，促進NH4cl的水解平衡正向移動

4.鎂的用途

(1)國防金屬：鎂合金的強度高、機械性能好，制造汽車、飛機、火箭

(2)冶金工業：用做還原劑和脫氧劑

(3)軍事上：用做照明彈、燃燒彈

易錯點：鎂單質易錯知識點

(1)鎂是活潑金屬，但鎂的抗腐蝕性強，因為鎂的表面有一層致密的氧化物薄膜。

(2)鎂合金的強度高、機械性能好，用于制造汽車、飛機、火箭

(3)鎂在空氣中燃燒發生3個反應：2Mg+C>2點燃2MgO、3Mg+N2^Mg3N2>2Mg+CC>2鏗2MgO+C,生成

三種固體產物：MgO、Mg3N2>Co

【典例01】(2022?承德一模)鎂遇到下列物質不放出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溶液與鎂反應生成氯化鎂、氨氣和氫氣；②KOH溶液與鎂不反應；③Na2c03溶液與鎂不

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

溶液中加入鎂，鎂與氫離子反應生成氫氣，促進其水解；⑧CuS04溶液溶液中加入鎂，鎂與氫離子反應生成氫氣,

2

促進其水解；⑨NaH2PCU中加入鎂，磷酸二氫根離子電離，產生氫離子，與鎂反應生成氫氣；⑩NaHCCh溶液與

鎂不反應，鎂遇到上述物質不放出H2的是②③⑤⑩。

知識點02鎂的化合物的性質和應用

氧化鎂

(1)物性：白色粉末，密度小，熔點2852℃

(2)用途：作耐火材料

(3)晶胞結構(晶胞參數acm)

oo

oMg

①晶胞中含MgO個數：4

②配位數：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：Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2I+2NH3t

(3)與酸反應：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)熱不穩定性：MgCO3^=MgO+CO2±(工業制備MgO)

(3)分解溫度：CaCO3>MgCO3

5.鎂的化合物間的重要轉化關系

(1)某些鎂鹽加熱蒸干、灼燒的產物

@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

①MgCL溶液：MgCL+ZHzO^feMg(OH)2I+C0t+H2t

②熔融MgCb：MgCL^^Mg+CLt(工業上煉鎂原理)

熔融—

③熔融MgO：2MgO===2Mg+O2t(耗能多，不適于煉鎂)

-熔融-

6.碳酸鎂轉化成氫氧化鎂

(1)轉化的實質：沉淀的轉化

①MgCO3+H2C>q=Mg(OH)2+CCht

②MgCO3+2OIT(OH)2+CO32-

(2)轉化的原因：MgCCh的溶解度比Mg(OH)2的大

(3)轉化的應用：Mg(HCO3)2溶液與NaOH溶液的反應

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

易錯點：鎂的化合物的易錯知識點

(1)氧化鎂熔點很高，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?上海嘉定區二模)體操運動員常用一種白色的“鎂粉”搓手，去除手上的汗漬，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，立刻產生大量氣

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

固體，加入稀鹽酸，固體溶解，但不產生氣泡。下列說法正確的是()。

A.該“鎂粉”是單質鎂

B.可以用生石灰替代“鎂粉”除去汗漬

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生了化學變化

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

物質中含有碳酸鎂，因此該“鎂粉”一定不是單質鎂，故A錯誤；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”除去汗漬，會對手造成傷害，故B錯誤；加入適量

水長時間煮沸后，濾出白色固體，加入稀鹽酸，固體溶解，但不產生氣泡，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，說明煮沸發生了化學變化，D正確。

知識點03海水提鎂

1.流程圖

2.基本反應

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MgCk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：MgCl2==Mg+Cl2t

0熔融。

②加入少量CaCl2的作用：降低MgCk的熔點，節能

3.原料

(1)直接原料：海水、貝殼和鹽酸

5

(2)間接原料：氫氣

(3)循環利用：氯氣

B???

易錯點：海水提鎂的易錯知識點

(1)制取Mg(OH)2沉淀時，所用的試劑是廉價的熟石灰，而不是NaOH。

(2)海水提鎂，可以用提取食鹽剩下的苦鹵，因為Mg2+得到了富集，濃度大。

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

反應生成Mg(OH)2沉淀。

(4)因為海水提鎂用的是石灰乳，不是澄清石灰水，所以反應MgCb+Ca(OH)2=CaCL+Mg(OH)23的

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

(5)制備單質鎂時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?浙江教育綠色評價聯盟3月適應性考試)為模擬海水制備MgO,某同學設計并完成了如下實

驗：

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