2024年高考化学一轮复习 镁及其重要化合物 知识清单

知识清单06镁及其重要化合物

1.镁的结构

(1)构成微粒：Na+和自由电子,作用力金属键

(2)电子排布式：Is22s22p63s2

(3)第一电离能：I,(Mg)>Ii(Al)

(4)晶胞结构

①堆积名称：六方最密堆积,堆积类型：加型或镁型

②堆积方式：…ABAB…

③配位数12

(5)结构和性质的关系

(+12)282~2e~^(+12)28

jj)

2.镁和非金属单质反应

(1)镁和氧气反应：Mg+O，-MgO

①Mg7箫具有抗腐蚀性,原因：表面生成一层致密的氧化物阻止镁和氧气继续反应

②放出大量的热，发出耀眼的白光

(2)镁与N2反应：3Mg+N2点燃MGN2(除氮气)

3.镁的置换反应

(1)CO2：2Mg+CO2型2MgO+C

(2)H2O：Mg+2H2O^LMg(OH)2+H2t

(3)HC1：Mg+2HCl=MgCL+H2t

(4)NH4cl溶液

①反应：Mg+2NH4Cl=MgC12+H2±+2NH3±

②原理：Mg与H+反应，促进NH4cl的水解平衡正向移动

4.镁的用途

(1)国防金属：镁合金的强度高、机械性能好，制造汽车、飞机、火箭

(2)冶金工业：用做还原剂和脱氧剂

(3)军事上：用做照明弹、燃烧弹

易错点：镁单质易错知识点

(1)镁是活泼金属，但镁的抗腐蚀性强，因为镁的表面有一层致密的氧化物薄膜。

(2)镁合金的强度高、机械性能好，用于制造汽车、飞机、火箭

(3)镁在空气中燃烧发生3个反应：2Mg+C>2直燃2MgO、3Mg+N2^Mg3N2>2Mg+82整2MgO+C,生成三

种固体产物：MgO、Mg3N2>Co

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【典例01】(2022•承德一模)镁遇到下列物质不放出H2的是：①NH4cl溶液；②KOH溶液；③Na2c。3溶液；④热的

乙醇；⑤苯；⑥醋酸溶液；⑦FeCb溶液；⑧CuSO4溶液；⑨NaH2Po4；⑩NaHCCh溶液()。

A.①⑥⑦⑧B.③④⑤⑨⑩C.②③⑤⑩D.③④⑤⑦

【解析】选C。①NH4cl溶液与镁反应生成氯化镁、氨气和氢气；②KOH溶液与镁不反应；③Na2c。3溶液与镁不反

应；④热的乙醇与镁反应生成乙醇镁和氢气；⑤苯与镁不反应；⑥醋酸溶液与镁生成醋酸镁和氢气；⑦FeCb溶液中

加入镁，镁与氢离子反应生成氢气，促进其水解；⑧CuSO4溶液溶液中加入镁，镁与氢离子反应生成氢气，促进其

水解；⑨NaH2P04中加入镁，磷酸二氢根离子电离，产生氢离子，与镁反应生成氢气；⑩NaHCCh溶液与镁不反应,

镁遇到上述物质不放出H2的是②③⑤⑩。

知识点02镁的化合物的性质和应用

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1.氧化镁

(1)物性：白色粉末，密度小，熔点2852℃

(2)用途：作耐火材料

(3)晶胞结构(晶胞参数acm)

oo

oMg

①晶胞中含MgO个数：4

②配位数：6,CP-的堆积方式：面心立方最密堆积

③晶格能：MgO>CaO

4M4x40

④晶胞密度：p=g,cm

a3XNA

2.氯化镁

(1)物理特性：易吸水而发生潮解，可作干燥剂(不能干燥NH.3)

(2)用途：炼镁的原料

3.氮化镁

(1)电子式：Mg2+［：N：］3-Mg2+［：N：F-Mg2+

(2)水解反应：Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2I+2NH3I

(3)与酸反应：Mg3N2+8HCl=3MgC12+2NH4cl

4.碳酸镁

(1)溶解性：难溶于水，溶解度比Mg(OH)2的大

(2)热不稳定性：MgCCh里=MgO+CO2_L(工业制备MgO)

(3)分解温度：CaCO3>MgCO3

5.镁的化合物间的重要转化关系

(1)某些镁盐加热蒸干、灼烧的产物

(DMgCb^Mg(OH)2-W^MgO

②Mg(NO3)(OH)2jSM^MgO

③MgSCU赶MgSCh

@Mg(HCO3)2AMgCCh'Mg(OH)

(2)惰性电极电解某些镁的化合物

①MgCb溶液：MgCL+2H2O~SfeMg(OH)2I+CLt+H2t

②熔融Mg*皿瞿ar(工业上炼镁原理)

③熔融MgO：2MgO===2Mg+O2t(耗能多，不适于炼镁)

熔融---------

6.碳酸镁转化成氢氧化镁

(1)转化的实质：沉淀的转化

①MgCCh+HzO^kMg(OH)2+CO2t

②MgCO3+2OlT-AMg(OH)z+CCV-

(2)转化的原因：MgCCh的溶解度比Mg(OH)2的大

(3)转化的应用：Mg(HCO3)2溶液与NaOH溶液的反应

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

②少量NaOH：Mg(HCO少2+4NaOH=Mg(OH)2I+2Na2co3+2H,O

易错点：镁的化合物的易错知识点

(1)氧化镁熔点很高，不能用电解熔融的氧化镁制取金属镁。

(2)无水氯化镁易吸水而发生潮解，可作干燥剂(不能干燥Nh)

(3)MgCCh难溶于水，溶解度比Mg(OH)2的大，Mg(HCO3)2溶液与NaOH溶液的反应生成的是Mg(OH)

2沉淀，而不是MgCCh沉淀。

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【典例02】(2022•上海嘉定区二模)体操运动员常用一种白色的“镁粉”搓手，去除手上的汗渍，增加掌心与器

械的摩擦力。这种“镁粉”溶解性很差，但有很好的吸水性。向“镁粉”中加入适量稀盐酸，立刻产生大量气泡，

产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，同时得到无色澄清溶液；“镁粉”加入适量水长时间煮沸后，滤出白色固体，

加入稀盐酸，固体溶解，但不产生气泡。下列说法正确的是()。

A.该“镁粉”是单质镁

B.可以用生石灰替代“镁粉”除去汗渍

C.“镁粉”加水煮沸后滤出的白色固体是碳酸镁

D.“镁粉”加水煮沸的过程中一定发生了化学变化

【解析】选D。向“镁粉”中加入适量稀盐酸，立刻产生大量气泡，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，说明该物

质中含有碳酸镁，因此该“镁粉”一定不是单质镁，故A错误；生石灰可以吸收水分，但其溶于水放热，且生成的

氢氧化钙有腐蚀性，所以不能用生石灰替代“镁粉”除去汗渍，会对手造成伤害，故B错误；加入适量水长时间煮

沸后，滤出白色固体，加入稀盐酸，固体溶解，但不产生气泡，说明白色固体中不含碳酸根离子，故“镁粉”加水

煮沸后滤出的白色固体一定不是碳酸镁，故C错误；镁粉”中含有碳酸镁，但煮沸后的固体中不含碳酸镁，说明煮

沸发生了化学变化，D正确。

知识点03海水提镁

1.流程图

2.基本反应

(1)制取石灰孚L：CaCO3_SsLCaO^i0-»Ca(OH)2

®CaCO3^i=CaO+CO2t

@CaO+H2O=Ca(OH)2

(2)沉淀Mg2+：Ca(OH)2+Mg2+=Mg(OH)23+Ca?+

(3)提取MgCL：Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O

速缩结晶

(4)制氯化镁晶体：MgCb+6H2OMgCL-6H2O

①基本操作：加热浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥称量

②基本仪器：酒精灯、烧斑、玻璃棒、漏斗、干燥器、天平

(5)氯化镁晶体脱水：MgCh-6H2O==MgCl+6HO

加热22

MgCl2-6H2O

①HC1的作用：带走部分水蒸气，减少MgCL的水解

②HC1的作用：抑制MgCL的水解，得到无水MgCb

(6)制金属镁

①反应：MgCl==Mg+Clt

2熔融2

②加入少量CaCb的作用：降低MgCb的熔点，节能

3.原料

(1)直接原料：海水、贝壳和盐酸

(2)间接原料：氢气

(3)循环利用：氨气

易错点：海水提镁的易错知识点

(1)制取Mg(OH)2沉淀时，所用的试剂是廉价的熟石灰，而不是NaOH。

(2)海水提镁，可以用提取食盐剩下的苦卤，因为Mg2+得到了富集，浓度大。

(3)由MgCb•6H2O晶体脱水制无水MgCb时，MgCL•6氏0晶体在HC1气氛中加热脱水，防止MgCb和H?。反

应生成Mg(OH)2沉淀。

(4)因为海水提镁用的是石灰乳，不是澄清石灰水，所以反应MgCb+Ca(OH)2=CaCl2+Mg(OH)2I的离子

方程式应该写成Mg2++Ca(OH)2=Ca2++Mg(OH)2l的形式。

(5)制备单质镁时所用的方法是电解熔融的氯化镁，而不是电解氯化镁溶液，也不是电解熔融的氧化镁。

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【典例03】(2023•浙江教育绿色评价联盟3月适应性考试)为模拟海水制备MgO,某同学设计并完成了如下实验：

模拟海水中的离子Na+Mg2+Ca2+crHCO3

浓度mol,L10.4390.0500.0110.5600.001

滤

血液

固体

/JIINaOHN

液调至pH=l1.0

M

1.()ml.1.0mobI沉