资源简介

镁及其重要化合物
【核心素养发展目标】
1．掌握镁和镁的重要化合物的主要性质及其应用
2．了解镁及其重要化合物的制备方法
【主干知识梳理】
1．镁的性质
(1)物理性质：具有银白色金属光泽的固体，密度、硬度均较小，熔点较低，有良好的导电、传热和延展性
(2)镁的结构和存在：镁的原子结构示意图为 INCLUDEPICTURE "D:\\2020\\化学\\化学 通用\\A112A.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2020\\化学\\化学 通用\\A112A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020\\化学\\化学 通用\\word\\A112A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020\\化学\\化学 通用\\word\\A112A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020\\化学\\化学 通用\\word\\A112A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020\\化学\\一轮 化学 人教 通用 老高考\\word\\A112A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\杨营\\2020\\看PPT\\一轮\\一轮 化学人教通用（李笑影）\\word\\A112A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\杨营\\2020\\看PPT\\一轮\\一轮 化学人教通用（李笑影）\\word\\A112A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020\\化学\\化学 通用\\A112B.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2020\\化学\\化学 通用\\A112B.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020\\化学\\化学 通用\\word\\A112B.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020\\化学\\化学 通用\\word\\A112B.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020\\化学\\化学 通用\\word\\A112B.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020\\化学\\一轮 化学 人教 通用 老高考\\word\\A112B.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\杨营\\2020\\看PPT\\一轮\\一轮 化学人教通用（李笑影）\\word\\A112B.TIF" \* MERGEFORMATINET ，从原子结构来看，镁原子最外层有2个电子，在化学反应中钠原子很容易失去2个电子而形成最外层为8个电子稳定结构，因此金属镁的化学性质非常活泼，表现出很强的还原性它们都是活泼的金属，在自然界中全部以化合态的形式存在 (地壳和海水中)
(3)化学性质
①与非金属反应 (O2、Cl2、N2等)
a．与O2反应：2Mg＋O22MgO (发出耀眼的白光)
b．与Cl2反应：Mg＋Cl2MgCl2
c．与N2反应：3Mg＋N2Mg3N2
d．与S反应：Mg＋SMgS
②与H2O反应：Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑ (冷水慢，沸水快)
③与非氧化性酸(如：稀盐酸、稀硫酸)的反应：Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑
④与CO2反应：2Mg＋CO22MgO＋C (剧烈燃烧，生成白色粉末和黑色固体)
⑤与盐溶液反应：Mg＋CuSO4===MgSO4＋Cu Mg＋Cu2+Mg2+＋Cu
(4)镁的用途
镁合金 用于制造火箭、导弹和飞机的部件
镁 制造信号弹和焰火；冶金工业上用作还原剂和脱氧剂
【微点拨】
①Mg在CO2中能够燃烧，所以活泼金属镁着火不能用干粉灭火器和泡沫灭火器灭火
②镁也可在氮气中燃烧，生成氮化镁(Mg3N2)，氮化镁能与水剧烈反应生成Mg(OH)2沉淀并放出氨气
2．氧化镁
(1)物理性质：白色固体，难溶于水，熔点较高，是优良的耐火材料
(2)化学性质：属于碱性氧化物，具有碱性氧化物的通性
①与水能缓慢反应：MgO＋H2O===Mg(OH)2
②能与酸反应：MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O
(3)工业制备(煅烧碳酸镁)：MgCO3MgO＋CO2↑
(4)主要用途：氧化镁熔沸点高，可制造耐火、耐高温器材
3．氢氧化镁
(1)物理性质：白色固体，难溶于水的中强碱，能使酚酞试液变为浅红色
(2)化学性质
①能与酸反应：Mg(OH)2＋2H+===Mg2+＋2H2O
②热稳定性差：Mg(OH)2MgO＋H2O
③溶解度小于碳酸镁：MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑
(3)实验室制法
①将NaOH溶液滴入MgCl2溶液中：Mg2+＋2OH－===Mg(OH)2↓
②将氨水滴入MgSO4溶液中：Mg2+＋2NH3·H2O===Mg(OH)2↓＋2NH4+
【微点拨】因氢氧化镁的溶解度小于碳酸镁，所以锅垢的成分为碳酸钙和氢氧化镁
4．从海水中提取镁的流程
工艺流程
基本步骤及主要反应 制熟石灰 CaCO3CaO＋CO2↑，CaO＋H2O===Ca(OH)2
沉淀Mg2＋ Mg2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋Ca2＋
酸化，制备MgCl2 Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O
蒸发浓缩、冷却结晶 析出MgCl2·6H2O
脱水，制备无水MgCl2 在氯化氢气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁
电解熔融的MgCl2，制备镁 MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑
微点拨 ①MgCl2·6H2O加热脱水制无水氯化镁时，为了防止MgCl2水解生成Mg(OH)2，Mg(OH)2加热分解得到MgO需在HCl气流中加热②因镁在高温下能与O2、N2、CO2等气体发生反应，故工业电解MgCl2得到的镁，应在H2氛围中冷却
【课时跟踪检测】
1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)镁表面能形成氧化膜对内部金属起保护作用，因此实验室对镁条不需要特殊保护(　　)
(2)镁失火可用CO2灭火器灭火(　　)
(3)2.4 g Mg在足量O2中燃烧，转移的电子数为0.1NA(　　)
(4)相同质量的镁条分别在足量的CO2和O2中完全燃烧，所得固体的质量相同(　　)
(5)工业上制造镁粉时，可将镁蒸气在N2中冷却(　　)
(6)将镁条点燃后迅速伸入集满CO2的集气瓶，集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生(　　)
(7)在给定条件下，可实现转化：MgCl2(aq)Mg(OH)2(s)MgO(s)(　　)
(8)MgO和Al2O3都属于两性氧化物(　　)
(9)2.4 g Mg与H2SO4完全反应，转移的电子数为0.1NA(　　)
2．镁是一种活泼的金属单质，下列关于金属镁的说法中正确的是(　　)
A．镁能与NaOH溶液反应生成Mg(OH)2沉淀 B．大量镁条燃烧引起的火灾不能用干冰灭火器灭火
C．镁在任何条件下都不能与水反应 D．镁能在N2中燃烧，且生成MgN
3．某同学通过系列实验探讨Mg及其化合物的性质，下列说法正确的是(　　)
A．将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁片于其中探讨Mg的活泼性
B．将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，观察Mg(OH)2沉淀的生成
C．将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀
D．将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水MgCl2固体
4．镁粉在焰火、闪光粉、鞭炮中是不可缺少的原料，工业制造镁蒸气在某气体中冷却。下列可作为冷却气体的是(　　)
①空气　②CO2　③Ar　④H2　⑤N2
A．①和② B．②和④ C．③和④ D．④和⑤
5．下列说法正确的是(　　)
A．MgCl2(aq)Mg(OH)2MgO
B．Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O可用离子方程式H＋＋OH－===H2O表示
C．MgCl2溶液与氨水反应的离子方程式是：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
D．电解氯化镁溶液可以制取金属镁
6．Mg、Al组成的混合物与足量盐酸反应，产生标准状况下的氢气4.48 L，下列推断中不正确的是(　　)
A．参加反应的Mg、Al共0.2 mol
B．参加反应的HCl为0.4 mol
C．Mg、Al在反应中共提供0.4 mol电子
D．若与足量的稀硫酸反应能产生0.2 mol H2
7．如图所示的装置中，把X溶液逐滴滴下与Y物质反应，若X为浓硫酸，Y为第三周期金属元素中常温下与水难反应的单质。Z为品红溶液。实验中观察到Z褪色。则Y为(　　)
A．Na B．Mg C．Al D．Mg或Al
8．已知MgO、MgCl2的熔点分别为2 800 ℃、604 ℃，将MgO、MgCl2加热熔融后通电电解，都可得到金属镁。海水中含有MgCl2，工业上从海水中提取镁正确的方法是(　　)
A．海水Mg (OH)2Mg
B．海水MgCl2溶液MgCl2(熔融)Mg
C．海水Mg(OH)2MgOMg
D．海水Mg(OH)2MgCl2溶液MgCl2(熔融 )Mg
9．下列关于钠和镁的叙述中，不正确的是(　　)
A．钠和镁都是银白色金属，都能与稀硫酸反应生成H2
B．将金属钠放在石棉网上，用酒精灯加热熔化后，金属钠剧烈燃烧，产生黄色火焰，生成淡黄色的过氧化钠
C．金属镁在空气中燃烧生成黑色的烟
D．钠的还原性比镁的还原性强
10．镁、铝单质的化学性质以相似性为主，但也存在某些重大差异性，下列物质能用于证明二者存在较大差异性的是(　　)
①CO2　②盐酸　③NaOH溶液　④CuSO4溶液　　　　　　　　
A．①④ B．②③ C．①③ D．②③④
11．下列关于金属镁、铝的说法中正确的是(　　)
A．铝在地壳中的储量非常丰富，在古代常用来制造兵器
B．大量镁条燃烧引起的火灾不能用干冰灭火器灭火
C．镁铝合金既可完全溶于过量盐酸又可完全溶于过量NaOH溶液
D．依据铝热反应原理，能发生反应2Al＋3MgO3Mg＋Al2O3
12．下列有关镁的叙述正确的是(　　)
A．工业制造的镁蒸气通常在H2或N2中冷却 B．镁条燃烧引发的火灾可用CO2来扑灭
C．镁在空气中燃烧的产物并不全是MgO D．镁制容器可用来贮存和运输浓硝酸
13．下列叙述镁的性质中，正确的是(　　)
A．在氮气中不能燃烧 B．与水不能反应释放出氢气
C．在氯气中燃烧会产生白烟 D．镁条可在二氧化碳气体中燃烧只生成白色固体
14．某兴趣小组在实验室通过镁粉和空气中的氮气制备氮化镁(可与水发生反应)，其装置如图所示。已知：维生素C具有较强的还原性。下列说法错误的是(　　)
A．装置①③中盛放的分别是NaOH溶液和浓硫酸 B．装置②的作用为吸收空气中的O2
C．实验开始时应先通空气再点燃酒精灯 D．装置⑤中碱石灰可以替换为NaCl
15．Mg与Br2反应可生成具有强吸水性的MgBr2，该反应剧烈且放出大量的热。实验室采用如图装置制备无水MgBr2。下列说法错误的是(　　)
INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2021\\一轮\\化学 人教 老高考\\word\\3-145.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2021\\一轮\\化学 人教 老高考\\word\\3-145.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2021\\一轮\\化学 人教 老高考\\word\\3-145.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2021\\一轮\\化学 人教 老高考\\word\\3-145.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2021\\一轮\\化学\\化学 人教 老高考\\word\\word\\3-145.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\莫成程\\2021\\一轮\\0看PPT\\化学\\化学 人教 老高考\\word\\3-145.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\2022版步步高《大一轮复习讲义》\\3-145.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．a为冷却水进口
B．装置A的作用是吸收水蒸气和挥发出的溴蒸气
C．实验时需缓慢通入N2，防止反应过于剧烈
D．不能用干燥空气代替N2，因为副产物MgO会阻碍反应的进行
16．海水提镁的工艺流程如下，下列叙述正确的是(　　)
A．反应池中的反应利用了相同条件下Mg(OH)2比Ca(OH)2难溶的性质
B．干燥过程在HCl气流中进行，目的是避免溶液未完全中和
C．上述流程中发生的反应有化合、分解、置换和复分解反应
D．上述流程中可以循环使用的物质是H2和Cl2
17．以混有SiO2的MgCO3为原料制备氧化镁的实验流程如图，下列说法错误的是(　　)
A．酸浸的离子方程式为CO＋2H＋===CO2↑＋H2O B．浸出渣的成分是SiO2
C．母液的主要溶质是NH4Cl D．固体X是Mg(OH)2
【镁及其重要化合物】答案
1．(1)√ (2)× (3) (4)× (5)× (6)√ (7)√ (8)× (9)×
2．B。解析：镁不是两性金属，不能与NaOH溶液反应，故A错误；镁能在CO2中燃烧，故B正确；镁在加热条件下能与水反应生成氢氧化镁和氢气，故C错误；镁能在N2中燃烧，且生成Mg3N2，故D错误。
3．B。解析：浓H2SO4稀释时应将浓H2SO4加到水中，A错误；过滤时用玻璃棒引流，C错误；由于MgCl2水解，故加热蒸干MgCl2溶液时，得不到MgCl2固体。
4．C
5．A
6．A。解析：反应的实质为Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑，2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，n(H2)＝＝0.2 mol，则参加反应的n(HCl)＝n(H＋)＝0.4 mol。因为盐酸过量，故产生H2的量取决于金属的量，所以若换成过量的稀H2SO4，同样产生0.2 mol H2。依据得失电子守恒，由2H＋→H2得电子总数为0.4 mol。0.2 mol Mg在反应中提供0.4 mol电子，0.2 mol Al在反应中提供0.6 mol电子，0.2 mol Mg、Al混合物提供的电子应大于0.4 mol而小于0.6 mol，A项不正确。
7．B。解析：实验中品红溶液褪色，说明反应中有SO2产生，因为铝在常温下遇浓硫酸钝化，而钠是活泼的金属，极易与水反应，因此该金属是镁，B项正确。
8．D。解析：工业上提取镁除从理论上可行外还要考虑设备、原料、成本等问题。A项中使用NaOH成本高，且Mg(OH)2是一种不溶性碱，加热熔融时会发生分解，因此不可行；B项中海水加HCl得不到MgCl2；C项中电解MgO时，由于MgO的熔点很高，耗能大，经济效益差。
9．C。解析：Mg在空气中燃烧主要生成MgO，为白色的烟。
10．C。解析：镁能与CO2反应而铝不能，铝能与NaOH溶液反应而镁不能。
11．B。解析：虽然铝在地壳中的储量非常丰富，但都是以化合态的形式存在，古代没有冶炼金属铝的技术，A错误；Mg不能溶于NaOH溶液，C错误；Mg的金属性比Al强，故Al与MgO不能发生铝热反应，D错误。
12．C。解析：工业制造的镁蒸气通常在H2中冷却，高温下镁与氮气反应生成氮化镁，A错误；镁条燃烧引发的火灾不用CO2来扑灭，因为镁能在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳，B错误；镁能与氧气、氮气以及二氧化碳反应，因此镁在空气中燃烧的产物并不全是MgO，C正确；镁能与浓硝酸反应，镁制容器不能用来贮存和运输浓硝酸，D错误。
13．C。解析：Mg在N2、O2、Cl2、CO2中能燃烧；在加热时，Mg与H2O反应生成H2；Mg与CO2反应生成固体MgO和C。
14．D。解析：镁可以与空气中的氧气、二氧化碳发生反应，产物氮化镁可以与水发生反应，故应先除去空气中的二氧化碳、氧气再干燥气体，装置①中盛放NaOH溶液，装置③中装有浓硫酸，故A正确；维生素C具有还原性，则先除去氧气，故B正确；实验前先通空气，排尽装置中的氧气、二氧化碳等气体，再点燃酒精灯，使镁与氮气反应，故C正确；装置⑤的作用是防止外界的水蒸气进入装置④中与产物反应，影响产物的纯度，不能用NaCl替换，故D错误。
15．B。解析：冷凝管起到冷凝回流的作用，冷凝管内冷凝水的方向为下进上出，则a为冷却水进口，故A正确；MgBr2具有较强的吸水性，制备无水MgBr2，需要防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶，则装置A的作用是吸收水蒸气，但无水CaCl2不能吸收溴蒸气，故B错误；制取MgBr2的反应剧烈且放出大量的热，实验时利用干燥的氮气将溴蒸气带入三颈烧瓶中，为防止反应过于剧烈，实验时需缓慢通入N2，故C正确；不能用干燥空气代替N2，空气中含有的氧气可将镁氧化为副产物MgO而阻碍反应的进行，故D正确。
16．A
17．A。解析：盐酸酸浸，MgCO3是微溶物，不可拆成离子形式，故A错误；盐酸酸浸，MgCO3可溶，SiO2不溶，滤渣为SiO2，故B正确；沉镁过程中，加入氨水沉镁，MgCl2＋2NH3·H2O===Mg(OH)2↓＋2NH4Cl，母液的主要溶质是NH4Cl，固体X为Mg(OH)2，故C、D正确。
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