高中化学必修一 课时3.5 镁及其重要化合物20202021学年精品讲义）

镁及其重要化合物

【学习目标】

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】

一、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，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)

①与O2反应：2Mg＋O22MgO  (发出耀眼的白光)   

②与Cl2反应：Mg＋Cl2MgCl2        

③与N2反应：3Mg＋N2Mg3N2      

④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

【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

【即学即练1】

1、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(　　)

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

二、镁的重要化合物

1、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

2、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

【即学即练2】

1、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

2、在MgCl2溶液中滴加少量NaOH溶液，现象为________，继续加入过量NaOH溶液，现象为________，涉及到的离子方程式为___________________________________________________________________

三、从海水中提取镁的流程

1、工艺流程

2、基本步骤及主要反应

 【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

【即学即练3】

1、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

2、从海水中提取镁的工艺流程可表示如下，下列说法不正确的是(　　)

A．用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富    B．步骤⑥电解MgCl2时阴极产生氯气

C．步骤⑤可将晶体置于HCl气体氛围中脱水    D．上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应

【课后作业】

1、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

2、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

3、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

4、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

镁及其化合物的方程式书写练习

镁及其化合物的方程式书写练习

【镁及其重要化合物】答案

【即学即练1】

1、(1)√   (2)×    (3)×  (4)×　 (5)×

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。

【即学即练2】

1、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。

2、有白色沉淀生成　沉淀不溶解　Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓

【即学即练3】

1、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。

2、B。解析：电解MgCl2时阳极产生氯气，阴极产生Mg。

【课后作业】

1、C

2、A

3、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。

4、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。