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知识清单06 镁及其重要化合物
知识点01单质镁的结构和性质
知识点02镁的化合物的性质和应用
知识点03海水提镁
知识点01 单质镁的结构和性质
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 \o(→,\s\up7(O2),\s\do5(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 \o(→,\s\up7(O2),\s\do5(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
易错点:镁单质易错知识点
(1)镁是活泼金属,但镁的抗腐蚀性强,因为镁的表面有一层致密的氧化物薄膜。
(2)镁合金的强度高、机械性能好,用于制造汽车、飞机、火箭
(3)镁在空气中燃烧发生3个反应:2Mg+O22MgO、3Mg+N2Mg3N2、2Mg+CO22MgO+C,生成三种固体产物:MgO、Mg3N2、C。
【典例01】(2022?承德一模)镁遇到下列物质不放出H2的是:①NH4Cl溶液;②KOH溶液;③Na2CO3溶液;④热的乙醇;⑤苯;⑥醋酸溶液;⑦FeCl3溶液;⑧CuSO4溶液;⑨NaH2PO4;⑩NaHCO3溶液( )。
A.①⑥⑦⑧ B.③④⑤⑨⑩ C.②③⑤⑩ D.③④⑤⑦
【解析】选C。①NH4Cl溶液与镁反应生成氯化镁、氨气和氢气;②KOH溶液与镁不反应;③Na2CO3溶液与镁不反应;④热的乙醇与镁反应生成乙醇镁和氢气;⑤苯与镁不反应;⑥醋酸溶液与镁生成醋酸镁和氢气;⑦FeCl3溶液中加入镁,镁与氢离子反应生成氢气,促进其水解;⑧CuSO4溶液溶液中加入镁,镁与氢离子反应生成氢气,促进其水解;⑨NaH2PO4中加入镁,磷酸二氢根离子电离,产生氢离子,与镁反应生成氢气;⑩NaHCO3溶液与镁不反应,镁遇到上述物质不放出H2的是②③⑤⑩。
知识点02 镁的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
易错点
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中共党员 ,世界记忆大师教练、导师,世界青少年记忆锦标赛选手训练导师,高级全脑潜能开发师 ,从事教育工作8年以上,累计培训学员数万人;致力于普及推广将快速记忆、思维导图等方法、工具熟练应用于语文、数学、英语等各个文化学科。
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