資源簡介

鎂及其重要化合物
【核心素養發展目標】
1．掌握鎂和鎂的重要化合物的主要性質及其應用
2．了解鎂及其重要化合物的制備方法
【主干知識梳理】
1．鎂的性質
(1)物理性質：具有銀白色金屬光澤的固體，密度、硬度均較小，熔點較低，有良好的導電、傳熱和延展性
(2)鎂的結構和存在：鎂的原子結構示意圖為 INCLUDEPICTURE "D:\\2020\\化學\\化學 通用\\A112A.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2020\\化學\\化學 通用\\A112A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020\\化學\\化學 通用\\word\\A112A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020\\化學\\化學 通用\\word\\A112A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020\\化學\\化學 通用\\word\\A112A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020\\化學\\一輪 化學 人教 通用 老高考\\word\\A112A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\楊營\\2020\\看PPT\\一輪\\一輪 化學人教通用（李笑影）\\word\\A112A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\楊營\\2020\\看PPT\\一輪\\一輪 化學人教通用（李笑影）\\word\\A112A.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020\\化學\\化學 通用\\A112B.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2020\\化學\\化學 通用\\A112B.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020\\化學\\化學 通用\\word\\A112B.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020\\化學\\化學 通用\\word\\A112B.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020\\化學\\化學 通用\\word\\A112B.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020\\化學\\一輪 化學 人教 通用 老高考\\word\\A112B.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\楊營\\2020\\看PPT\\一輪\\一輪 化學人教通用（李笑影）\\word\\A112B.TIF" \* MERGEFORMATINET ，從原子結構來看，鎂原子最外層有2個電子，在化學反應中鈉原子很容易失去2個電子而形成最外層為8個電子穩定結構，因此金屬鎂的化學性質非常活潑，表現出很強的還原性它們都是活潑的金屬，在自然界中全部以化合態的形式存在 (地殼和海水中)
(3)化學性質
①與非金屬反應 (O2、Cl2、N2等)
a．與O2反應：2Mg＋O22MgO (發出耀眼的白光)
b．與Cl2反應：Mg＋Cl2MgCl2
c．與N2反應：3Mg＋N2Mg3N2
d．與S反應：Mg＋SMgS
②與H2O反應：Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑ (冷水慢，沸水快)
③與非氧化性酸(如：稀鹽酸、稀硫酸)的反應：Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑
④與CO2反應：2Mg＋CO22MgO＋C (劇烈燃燒，生成白色粉末和黑色固體)
⑤與鹽溶液反應：Mg＋CuSO4===MgSO4＋Cu Mg＋Cu2+Mg2+＋Cu
(4)鎂的用途
鎂合金 用于制造火箭、導彈和飛機的部件
鎂 制造信號彈和焰火；冶金工業上用作還原劑和脫氧劑
【微點撥】
①Mg在CO2中能夠燃燒，所以活潑金屬鎂著火不能用干粉滅火器和泡沫滅火器滅火
②鎂也可在氮氣中燃燒，生成氮化鎂(Mg3N2)，氮化鎂能與水劇烈反應生成Mg(OH)2沉淀并放出氨氣
2．氧化鎂
(1)物理性質：白色固體，難溶于水，熔點較高，是優良的耐火材料
(2)化學性質：屬于堿性氧化物，具有堿性氧化物的通性
①與水能緩慢反應：MgO＋H2O===Mg(OH)2
②能與酸反應：MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O
(3)工業制備(煅燒碳酸鎂)：MgCO3MgO＋CO2↑
(4)主要用途：氧化鎂熔沸點高，可制造耐火、耐高溫器材
3．氫氧化鎂
(1)物理性質：白色固體，難溶于水的中強堿，能使酚酞試液變為淺紅色
(2)化學性質
①能與酸反應：Mg(OH)2＋2H+===Mg2+＋2H2O
②熱穩定性差：Mg(OH)2MgO＋H2O
③溶解度小于碳酸鎂：MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑
(3)實驗室制法
①將NaOH溶液滴入MgCl2溶液中：Mg2+＋2OH－===Mg(OH)2↓
②將氨水滴入MgSO4溶液中：Mg2+＋2NH3·H2O===Mg(OH)2↓＋2NH4+
【微點撥】因氫氧化鎂的溶解度小于碳酸鎂，所以鍋垢的成分為碳酸鈣和氫氧化鎂
4．從海水中提取鎂的流程
工藝流程
基本步驟及主要反應 制熟石灰 CaCO3CaO＋CO2↑，CaO＋H2O===Ca(OH)2
沉淀Mg2＋ Mg2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋Ca2＋
酸化，制備MgCl2 Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O
蒸發濃縮、冷卻結晶 析出MgCl2·6H2O
脫水，制備無水MgCl2 在氯化氫氣流中使MgCl2·6H2O脫水制得無水氯化鎂
電解熔融的MgCl2，制備鎂 MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑
微點撥 ①MgCl2·6H2O加熱脫水制無水氯化鎂時，為了防止MgCl2水解生成Mg(OH)2，Mg(OH)2加熱分解得到MgO需在HCl氣流中加熱②因鎂在高溫下能與O2、N2、CO2等氣體發生反應，故工業電解MgCl2得到的鎂，應在H2氛圍中冷卻
【課時跟蹤檢測】
1．正誤判斷，正確的打“√”，錯誤的打“×”
(1)鎂表面能形成氧化膜對內部金屬起保護作用，因此實驗室對鎂條不需要特殊保護(　　)
(2)鎂失火可用CO2滅火器滅火(　　)
(3)2.4 g Mg在足量O2中燃燒，轉移的電子數為0.1NA(　　)
(4)相同質量的鎂條分別在足量的CO2和O2中完全燃燒，所得固體的質量相同(　　)
(5)工業上制造鎂粉時，可將鎂蒸氣在N2中冷卻(　　)
(6)將鎂條點燃后迅速伸入集滿CO2的集氣瓶，集氣瓶中產生濃煙并有黑色顆粒產生(　　)
(7)在給定條件下，可實現轉化：MgCl2(aq)Mg(OH)2(s)MgO(s)(　　)
(8)MgO和Al2O3都屬于兩性氧化物(　　)
(9)2.4 g Mg與H2SO4完全反應，轉移的電子數為0.1NA(　　)
2．鎂是一種活潑的金屬單質，下列關于金屬鎂的說法中正確的是(　　)
A．鎂能與NaOH溶液反應生成Mg(OH)2沉淀 B．大量鎂條燃燒引起的火災不能用干冰滅火器滅火
C．鎂在任何條件下都不能與水反應 D．鎂能在N2中燃燒，且生成MgN
3．某同學通過系列實驗探討Mg及其化合物的性質，下列說法正確的是(　　)
A．將水加入濃硫酸中得到稀硫酸，置鎂片于其中探討Mg的活潑性
B．將NaOH溶液緩慢滴入MgSO4溶液中，觀察Mg(OH)2沉淀的生成
C．將Mg(OH)2濁液直接倒入已裝好濾紙的漏斗中過濾，洗滌并收集沉淀
D．將Mg(OH)2沉淀轉入表面皿中，加足量稀鹽酸，加熱蒸干得無水MgCl2固體
4．鎂粉在焰火、閃光粉、鞭炮中是不可缺少的原料，工業制造鎂蒸氣在某氣體中冷卻。下列可作為冷卻氣體的是(　　)
①空氣　②CO2　③Ar　④H2　⑤N2
A．①和② B．②和④ C．③和④ D．④和⑤
5．下列說法正確的是(　　)
A．MgCl2(aq)Mg(OH)2MgO
B．Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O可用離子方程式H＋＋OH－===H2O表示
C．MgCl2溶液與氨水反應的離子方程式是：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
D．電解氯化鎂溶液可以制取金屬鎂
6．Mg、Al組成的混合物與足量鹽酸反應，產生標準狀況下的氫氣4.48 L，下列推斷中不正確的是(　　)
A．參加反應的Mg、Al共0.2 mol
B．參加反應的HCl為0.4 mol
C．Mg、Al在反應中共提供0.4 mol電子
D．若與足量的稀硫酸反應能產生0.2 mol H2
7．如圖所示的裝置中，把X溶液逐滴滴下與Y物質反應，若X為濃硫酸，Y為第三周期金屬元素中常溫下與水難反應的單質。Z為品紅溶液。實驗中觀察到Z褪色。則Y為(　　)
A．Na B．Mg C．Al D．Mg或Al
8．已知MgO、MgCl2的熔點分別為2 800 ℃、604 ℃，將MgO、MgCl2加熱熔融后通電電解，都可得到金屬鎂。海水中含有MgCl2，工業上從海水中提取鎂正確的方法是(　　)
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．下列關于鈉和鎂的敘述中，不正確的是(　　)
A．鈉和鎂都是銀白色金屬，都能與稀硫酸反應生成H2
B．將金屬鈉放在石棉網上，用酒精燈加熱熔化后，金屬鈉劇烈燃燒，產生黃色火焰，生成淡黃色的過氧化鈉
C．金屬鎂在空氣中燃燒生成黑色的煙
D．鈉的還原性比鎂的還原性強
10．鎂、鋁單質的化學性質以相似性為主，但也存在某些重大差異性，下列物質能用于證明二者存在較大差異性的是(　　)
①CO2　②鹽酸　③NaOH溶液　④CuSO4溶液　　　　　　　　
A．①④ B．②③ C．①③ D．②③④
11．下列關于金屬鎂、鋁的說法中正確的是(　　)
A．鋁在地殼中的儲量非常豐富，在古代常用來制造兵器
B．大量鎂條燃燒引起的火災不能用干冰滅火器滅火
C．鎂鋁合金既可完全溶于過量鹽酸又可完全溶于過量NaOH溶液
D．依據鋁熱反應原理，能發生反應2Al＋3MgO3Mg＋Al2O3
12．下列有關鎂的敘述正確的是(　　)
A．工業制造的鎂蒸氣通常在H2或N2中冷卻 B．鎂條燃燒引發的火災可用CO2來撲滅
C．鎂在空氣中燃燒的產物并不全是MgO D．鎂制容器可用來貯存和運輸濃硝酸
13．下列敘述鎂的性質中，正確的是(　　)
A．在氮氣中不能燃燒 B．與水不能反應釋放出氫氣
C．在氯氣中燃燒會產生白煙 D．鎂條可在二氧化碳氣體中燃燒只生成白色固體
14．某興趣小組在實驗室通過鎂粉和空氣中的氮氣制備氮化鎂(可與水發生反應)，其裝置如圖所示。已知：維生素C具有較強的還原性。下列說法錯誤的是(　　)
A．裝置①③中盛放的分別是NaOH溶液和濃硫酸 B．裝置②的作用為吸收空氣中的O2
C．實驗開始時應先通空氣再點燃酒精燈 D．裝置⑤中堿石灰可以替換為NaCl
15．Mg與Br2反應可生成具有強吸水性的MgBr2，該反應劇烈且放出大量的熱。實驗室采用如圖裝置制備無水MgBr2。下列說法錯誤的是(　　)
INCLUDEPICTURE "E:\\馬珊珊\\2021\\一輪\\化學 人教 老高考\\word\\3-145.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\馬珊珊\\2021\\一輪\\化學 人教 老高考\\word\\3-145.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\馬珊珊\\2021\\一輪\\化學 人教 老高考\\word\\3-145.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\馬珊珊\\2021\\一輪\\化學 人教 老高考\\word\\3-145.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\馬珊珊\\2021\\一輪\\化學\\化學 人教 老高考\\word\\word\\3-145.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\莫成程\\2021\\一輪\\0看PPT\\化學\\化學 人教 老高考\\word\\3-145.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\2022版步步高《大一輪復習講義》\\3-145.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．a為冷卻水進口
B．裝置A的作用是吸收水蒸氣和揮發出的溴蒸氣
C．實驗時需緩慢通入N2，防止反應過于劇烈
D．不能用干燥空氣代替N2，因為副產物MgO會阻礙反應的進行
16．海水提鎂的工藝流程如下，下列敘述正確的是(　　)
A．反應池中的反應利用了相同條件下Mg(OH)2比Ca(OH)2難溶的性質
B．干燥過程在HCl氣流中進行，目的是避免溶液未完全中和
C．上述流程中發生的反應有化合、分解、置換和復分解反應
D．上述流程中可以循環使用的物質是H2和Cl2
17．以混有SiO2的MgCO3為原料制備氧化鎂的實驗流程如圖，下列說法錯誤的是(　　)
A．酸浸的離子方程式為CO＋2H＋===CO2↑＋H2O B．浸出渣的成分是SiO2
C．母液的主要溶質是NH4Cl D．固體X是Mg(OH)2
【鎂及其重要化合物】答案
1．(1)√ (2)× (3) (4)× (5)× (6)√ (7)√ (8)× (9)×
2．B。解析：鎂不是兩性金屬，不能與NaOH溶液反應，故A錯誤；鎂能在CO2中燃燒，故B正確；鎂在加熱條件下能與水反應生成氫氧化鎂和氫氣，故C錯誤；鎂能在N2中燃燒，且生成Mg3N2，故D錯誤。
3．B。解析：濃H2SO4稀釋時應將濃H2SO4加到水中，A錯誤；過濾時用玻璃棒引流，C錯誤；由于MgCl2水解，故加熱蒸干MgCl2溶液時，得不到MgCl2固體。
4．C
5．A
6．A。解析：反應的實質為Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑，2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，n(H2)＝＝0.2 mol，則參加反應的n(HCl)＝n(H＋)＝0.4 mol。因為鹽酸過量，故產生H2的量取決于金屬的量，所以若換成過量的稀H2SO4，同樣產生0.2 mol H2。依據得失電子守恒，由2H＋→H2得電子總數為0.4 mol。0.2 mol Mg在反應中提供0.4 mol電子，0.2 mol Al在反應中提供0.6 mol電子，0.2 mol Mg、Al混合物提供的電子應大于0.4 mol而小于0.6 mol，A項不正確。
7．B。解析：實驗中品紅溶液褪色，說明反應中有SO2產生，因為鋁在常溫下遇濃硫酸鈍化，而鈉是活潑的金屬，極易與水反應，因此該金屬是鎂，B項正確。
8．D。解析：工業上提取鎂除從理論上可行外還要考慮設備、原料、成本等問題。A項中使用NaOH成本高，且Mg(OH)2是一種不溶性堿，加熱熔融時會發生分解，因此不可行；B項中海水加HCl得不到MgCl2；C項中電解MgO時，由于MgO的熔點很高，耗能大，經濟效益差。
9．C。解析：Mg在空氣中燃燒主要生成MgO，為白色的煙。
10．C。解析：鎂能與CO2反應而鋁不能，鋁能與NaOH溶液反應而鎂不能。
11．B。解析：雖然鋁在地殼中的儲量非常豐富，但都是以化合態的形式存在，古代沒有冶煉金屬鋁的技術，A錯誤；Mg不能溶于NaOH溶液，C錯誤；Mg的金屬性比Al強，故Al與MgO不能發生鋁熱反應，D錯誤。
12．C。解析：工業制造的鎂蒸氣通常在H2中冷卻，高溫下鎂與氮氣反應生成氮化鎂，A錯誤；鎂條燃燒引發的火災不用CO2來撲滅，因為鎂能在二氧化碳中燃燒生成氧化鎂和碳，B錯誤；鎂能與氧氣、氮氣以及二氧化碳反應，因此鎂在空氣中燃燒的產物并不全是MgO，C正確；鎂能與濃硝酸反應，鎂制容器不能用來貯存和運輸濃硝酸，D錯誤。
13．C。解析：Mg在N2、O2、Cl2、CO2中能燃燒；在加熱時，Mg與H2O反應生成H2；Mg與CO2反應生成固體MgO和C。
14．D。解析：鎂可以與空氣中的氧氣、二氧化碳發生反應，產物氮化鎂可以與水發生反應，故應先除去空氣中的二氧化碳、氧氣再干燥氣體，裝置①中盛放NaOH溶液，裝置③中裝有濃硫酸，故A正確；維生素C具有還原性，則先除去氧氣，故B正確；實驗前先通空氣，排盡裝置中的氧氣、二氧化碳等氣體，再點燃酒精燈，使鎂與氮氣反應，故C正確；裝置⑤的作用是防止外界的水蒸氣進入裝置④中與產物反應，影響產物的純度，不能用NaCl替換，故D錯誤。
15．B。解析：冷凝管起到冷凝回流的作用，冷凝管內冷凝水的方向為下進上出，則a為冷卻水進口，故A正確；MgBr2具有較強的吸水性，制備無水MgBr2，需要防止空氣中的水蒸氣進入三頸燒瓶，則裝置A的作用是吸收水蒸氣，但無水CaCl2不能吸收溴蒸氣，故B錯誤；制取MgBr2的反應劇烈且放出大量的熱，實驗時利用干燥的氮氣將溴蒸氣帶入三頸燒瓶中，為防止反應過于劇烈，實驗時需緩慢通入N2，故C正確；不能用干燥空氣代替N2，空氣中含有的氧氣可將鎂氧化為副產物MgO而阻礙反應的進行，故D正確。
16．A
17．A。解析：鹽酸酸浸，MgCO3是微溶物，不可拆成離子形式，故A錯誤；鹽酸酸浸，MgCO3可溶，SiO2不溶，濾渣為SiO2，故B正確；沉鎂過程中，加入氨水沉鎂，MgCl2＋2NH3·H2O===Mg(OH)2↓＋2NH4Cl，母液的主要溶質是NH4Cl，固體X為Mg(OH)2，故C、D正確。
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