金属及其化合物(钠、镁、铝)考点五镁及其重要化合物的主要性质及应用

【要点解读】
1．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)化学性质:
①与非金属反应
错误!
②与CO2反应:2Mg＋CO2错误!2MgO＋C
③与H2O反应:Mg＋2H2O错误!Mg(OH）2＋H2↑
④与H＋反应：Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑.
2．海水提镁
错误!→Mg2＋＋2OH－===Mg（OH）2↓
↓
错误!→Mg（OH）2＋2HCl===MgCl2＋2H2O
↓
错误!→MgCl2(熔融）错误!Mg＋Cl2↑
3．用途
生产合金，冶金工业上用作还原剂和脱氧剂。

4．镁的重要化合物
物质主要性质
氧化镁碱性氧化
物
MgO＋2H＋===Mg2＋
＋H2O
氢氧化镁
中强碱
Mg(OH)2＋2H＋===
Mg2＋＋2H2O
难溶于水
Mg2＋＋2OH－===Mg
（OH）2↓
溶解度小
于碳酸镁
MgCO3＋H2O错误!
Mg(OH)2＋CO2↑
【重难点指数】★★★
【重难点考向一】镁及其化合物的转化关系
【典型例题1】某同学通过系列实验探讨Mg及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是( )
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
【答案】B
【解析】本题考查镁及其化合物的性质、常见的基本实验操作。

稀释浓硫酸时，应将浓硫酸沿着器壁或玻璃棒慢慢加入水中，并及时搅拌，A是错误的;过滤时需要用玻璃棒引流，因此C不正确;
蒸发溶液时应该用蒸发皿而不是表面皿，由于MgCl2水解，所以加热时必需在HCl的气氛中加热才能得到MgCl2固体，所以D不正确.
【名师点睛】
镁及其化合物的转化关系图
【重难点考向二】镁的提取工艺及原理
【典型例题1】【2014·高考全国卷Ⅱ，36（1）(3）(4）】将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。

一般是先将海水淡化获得淡水，再从剩余的浓海水中通过一系列工艺流程提取其他产品。

回答下列问题:
(1）下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是________(填序号)。

①用混凝法获取淡水
②提高部分产品的质量
③优化提取产品的品种
④改进钾、溴、镁等的提取工艺
（2）海水提镁的一段工艺流程如下图:
浓海水的主要成分如下：
离子Na
＋
Mg2
＋
Cl－
SO
2－，4
__________________，产品2的化学式为________，1 L浓海水最多可得到产品2的质量为________g.
（3）采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为___________________；
电解时，若有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有关反应的化学方程式______________________。

【答案】(1）②③④
（2）Ca2＋＋SO错误!===CaSO4↓Mg(OH）269。

6
（3）MgCl2(熔融）错误!Mg＋Cl2↑
Mg＋2H2O错误!Mg（OH)2＋H2↑
【解析】（1）利用混凝法只能除去海水中的悬浮物不能获取淡水，故设想和做法可行的是②③④。

（2）根据浓海水的成分及工艺流程可知，脱硫后的澄清液中主要含有Na＋、Mg2＋、Cl－，则加入石灰乳发生反应，Ca（OH）2＋Mg2＋===Ca2＋＋Mg(OH）2，经过沉降过滤，滤渣干燥得到产品2，即Mg(OH)2，滤液主要含有Na＋、Cl－和大量的Ca2＋，用于浓海
水脱硫,则脱硫阶段的主要离子反应为：Ca2＋＋SO2－4===CaSO4↓,即产品1为CaSO4。

由表中数据，可知1 L浓海水中含有28.8 g Mg2＋,则最多可得到产品2的质量为：m Mg（OH）2]＝错误!×58 g·mol －1＝69.6 g。

（3)采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为：MgCl2(熔融）错误!Mg＋Cl2↑,熔融MgCl2中若有少量的水存在，则会发生Mg＋2H2O错误!Mg（OH）2＋H2↑,从而造成产品镁的消耗。

【趁热打铁】
1．下列关于镁的性质叙述正确的是（)
A．能在空气中燃烧，但不能在二氧化碳中燃烧
B．不能与氮气发生反应
C．不与冷水反应，但与热水反应
D．可用电解氯化镁溶液的方法来制取
【答案】C
【解析】A．镁在空气中燃烧能和二氧化碳反应生成氧化镁和碳，故A错误；B．镁和氮气反应生成氮化镁，故B错误；C．镁较活泼，不和冷水反应，但和热水反应生成氢氧化镁和氢气,故C 正确;D．镁是活泼金属，工业是采用电解熔融氯化镁的方法冶炼，故D错误；故选C。

2．镁粉在焰火、闪光粉、鞭炮中是不可少的原料,工业上制造镁粉
是将镁蒸气在某种气体中冷却．现有下列气体：①空气、②CO2、
③Ar、④H2、⑤N2，其中可作为冷却气体的是（）
A．①和②B．②和③C．③和④D．④和⑤
【答案】C
3．等量镁铝合金粉末分别与下列4种过量的溶液充分反应,放出氢气最多的是（)
A．2mol/L—1 H2SO4溶液B．18mol/L—1 H2SO4溶液C．6mol/L-1 KOH 溶液D．3mol/L-1 HNO3溶液【答案】A
【解析】A．镁、铝都和稀硫酸反应生成氢气；B．镁与浓硫酸（18mol/LH2SO4）反应生成SO2气体，铝与浓硫酸发生钝化（常温);C．镁不能和氢氧化钾反应,铝和氢氧化钾反应生成氢气；
D．硝酸为强氧化性酸,和镁、铝反应不产生氢气；根据以上分析知，生成氢气最多的是稀硫酸，故选A.
4．向MgSO4和Al2(SO4）3的混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液．下列图象中，能正确表示上述反应的是(横坐标表示加入NaOH溶液的体积,纵坐标表示反应生成沉淀的质量）（)
A．B．C．
D．
【答案】D
5．氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛．硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索．以菱镁矿（主要成分为MgCO3,含少量FeCO3）为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：
（1）MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为______________________________________;
（2）加入H2O2氧化时，发生反应的化学方程式为______________________________________；
（3）滤渣2 的成分是___________________________；(4）煅烧过程存在以下反应:
2MgSO4+C2MgO+2SO2↑+CO2↑
MgSO4+C MgO+SO2↑+CO↑
MgSO4+3C MgO+S↑+3CO↑
利用如图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集．
①D中收集的气体可以是_________(填化学式)．
②B中盛放的溶液可以是_________(填字母)．
a．NaOH 溶液 b．Na2CO3溶液 c．稀硝酸 d．KMnO4溶液
③A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应，产物中元素最
高价态为+4，写出该反应的离子方程式___________________________。

【答案】（1）MgCO3+2H+═Mg2++CO2↑+H2O (2）2FeSO4+H2O2+H2SO4═Fe2（SO4）3+2H2O
(3）Fe（OH）3(4)①CO ② d ③3S+6OH—△2S2—+SO32—+3H2O。