高三化学复习知识清单（通用版） 知识清单06 镁及其重要化合物

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【知识归纳】
一、单质镁
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→MgO
①Mgeq \(-------→,\s\up7(O2),\s\d5(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 \(-------→,\s\up7(O2),\s\d5(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
二、镁的重要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a cm）
①晶胞中含MgO个数：4
②配位数：6，O2－的堆积方式：面心立方最密堆积
③晶格能：MgO＞CaO
④晶胞密度：＝＝g·cm－3
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+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：MgCO3MgO+CO2↑（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
①MgCl2Mg（OH）2MgO
②Mg（NO3）2Mg（OH）2MgO
③MgSO4MgSO4
④Mg（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↓+2NaHCO3
②少量NaOH：Mg（HCO3）2+4NaOHMg（OH）2↓+2Na2CO3+2H2O
三、海水提镁
1．流程图
2．基本反应
（1）制取石灰乳：CaCO3CaOCa（OH）2
①CaCO3CaO+CO2↑
②CaO+H2OCa（OH）2
（2）沉淀Mg2+：Ca（OH）2+Mg2+Mg（OH）2↓+Ca2+
（3）提取MgCl2：Mg（OH）2+2HCl＝MgCl2+2H2O
（4）制氯化镁晶体：MgCl2+6H2OMgCl2·6H2O
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、烧杯、玻璃棒、漏斗、干燥器、天平

（5）氯化镁晶体脱水：MgCl2·6H2OMgCl2+6H2O
①HCl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