镁及其重要化合物-高考化学一轮复习知识清单

镁及其重要化合物知识点01单质镁的结构和性质知识点02镁的化合物的性质和应用知识点03海水提镁知识点01单质镁的结构和性质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：1s22s22p63s2（3）第一电离能：I1（Mg）＞I1（Al）（4）晶胞结构①堆积名称：六方最密堆积，堆积类型：A3型或镁型②堆积方式：…ABAB…③配位数12（5）结构和性质的关系2．镁和非金属单质反应（1）镁和氧气反应：Mg+O2→MgO①Mgeq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(常温))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②Mgeq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(点燃))放出大量的热，发出耀眼的白光（2）镁与N2反应：3Mg+N2Mg3N2（除氮气）3．镁的置换反应（1）CO2：2Mg+CO22MgO+C（2）H2O：Mg+2H2OMg（OH）2+H2↑（3）HCl：Mg+2HClMgCl2+H2↑（4）NH4Cl溶液①反应：Mg+2NH4ClMgCl2+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+O22MgO、3Mg+N2Mg3N2、2Mg+CO22MgO+C，生成三种固体产物：MgO、Mg3N2、C。【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；③Na2CO3溶液；④热的乙醇；⑤苯；⑥醋酸溶液；⑦FeCl3溶液；⑧CuSO4溶液；⑨NaH2PO4；⑩NaHCO3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；③Na2CO3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；⑦FeCl3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；⑨NaH2PO4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；⑩NaHCO3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）①晶胞中含MgO个数：4②配位数：6，O2－的堆积方式：面心立方最密堆积③晶格能：MgO＞CaO④晶胞密度：＝＝g·cm－32．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NH3）（2）用途：炼镁的原料3．氮化镁（1）电子式：（2）水解反应：Mg3N2+6H2O3Mg（OH）2↓+2NH3↑（3）与酸反应：Mg3N2+8HCl3MgCl2+2NH4Cl4．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：MgCO3MgO+CO2↑（工业制备MgO）（3）分解温度：CaCO3＞MgCO35．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①MgCl2Mg（OH）2MgO②Mg（NO3）2Mg（OH）2MgO③MgSO4MgSO4④Mg（HCO3）2MgCO3Mg（OH）2MgO（2）惰性电极电解某些镁的化合物①MgCl2溶液：MgCl2+2H2OMg（OH）2↓+Cl2↑+H2↑②熔融MgCl2：MgCl2Mg+Cl2↑（工业上炼镁原理）③熔融MgO：2MgO2Mg+O2↑（耗能多，不适于炼镁）6．碳酸镁转化成氢氧化镁（1）转化的实质：沉淀的转化①MgCO3+H2OMg（OH）2+CO2↑②MgCO3+2OH－Mg（OH）2+CO32－（2）转化的原因：MgCO3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（HCO3）2+2NaOHMg（OH）2↓+2NaHCO3②少量NaOH：Mg（HCO3）2+4NaOHMg（OH）2↓+2Na2CO3+2H2O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NH3）（3）MgCO3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MgCO3沉淀。【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）制取石灰乳：CaCO3CaOCa（OH）2①CaCO3CaO+CO2↑②CaO+H2OCa（OH）2（2）沉淀Mg2+：Ca（OH）2+Mg2+Mg（OH）2↓+Ca2+（3）提取MgCl2：Mg（OH）2+2HClMgCl2+2H2O（4）制氯化镁晶体：MgCl2+6H2OMgCl2·6H2O①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、烧杯、玻璃棒、漏斗、干燥器、天平（5）氯化镁晶体脱水：MgCl2·6H2OMgCl2+6H2O①HCl的作用：带走部分水蒸气，减少MgCl2的水解②HCl的作用：抑制MgCl2的水解，得到无水MgCl2（6）制金属镁①反应：MgCl2Mg+Cl2↑②加入少量CaCl2的作用：降低MgCl2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：氯气易错点：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MgCl2·6H2O晶体脱水制无水MgCl2时，MgCl2·6H2O晶体在HCl气氛中加热脱水，防止MgCl2和H2O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MgCl2+Ca（OH）2＝CaCl2+Mg（OH）2↓的离子方程式应该写成Mg2++Ca（OH）2＝Ca2++Mg（OH）2↓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。【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+Cl－HCO3－浓度mol·L－10.4390.0500.0110.5600.001下列说法正确的是（）。A．模拟海水呈碱性，可说明HCO3－的电离能力大于水解能力B．沉淀物X为CaCO3，沉淀物Y为Mg（OH）2C