《高一化学必修第一册精品讲义（新教材人教版）》课时3.5 镁及其重要化合物

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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＋O2=====2MgO (发出耀眼的白光)

②与 Cl2反应：Mg＋Cl2=====MgCl2

③与 N2反应：3Mg＋N2=====Mg3N2

④与S反应：Mg＋S MgS

(2)与H2O反应：Mg＋2H2O Mg(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＋CO2=====2MgO＋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

【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)：MgCO3

高温

MgO＋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＋H2O Mg(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

制熟石灰 CaCO3=====CaO＋CO2↑，CaO＋H2O===Ca(OH)2

沉淀 Mg2＋Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓

酸化，制备 MgCl2Mg(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

【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)2――→Mg

B．海水――→MgCl2溶液―→MgCl2(熔融)――→Mg

C．海水――→Mg(OH)2――→MgO――→ Mg

D．海水――→Mg(OH)2――→MgCl2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(　　)

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