鎂及其化合物(原卷版)-2025年高考化學一輪復習講義(新教材新高考)_第1頁
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文檔簡介

備戰(zhàn)2025年高考化學【一輪?考點精講精練】復習講義

考點15鎂及其化合物

疆本講?講義概要

鎂及其化合物的性質

知識精講

二.從海水中提取鎂

選擇題:20題建議時長:60分鐘

課后精練

非選擇題:5題實際時長:________分鐘

%夯基?知識精講________________________________________________________

一.鎂及其化合物的性質

1.鎂的結構和存在

名稱鎂

周期表中位置第三周期IIA族

(+12)

原子結構示意圖

容易失電子,是活潑的金屬元素,表現(xiàn)出很強的還原性。

自然界存在形態(tài)化合態(tài)(地殼和海水中)

銀白色、有金屬光澤的固體,密度較小,硬度較低,具有

鎂的物理性質

良好的延展性、導電性和導熱性等。

制造鎂合金,用于制造飛機、汽車、航天器、導彈、科學

用途

儀器等;冶金工業(yè)上,鎂常用作還原劑和脫氧劑。

2.鎂的化學性質

主要性質化學方程式

占燃

2Mg+02---------2MgO(發(fā)出耀眼白光)

點燃

3Mg+N2---------MgsN2

與。2、N2>CI2、S反應注意:鎂在空氣中燃燒得到MgO和Mg3N2的混合物。

占燃

Mg+Cl2----------MgCl2

A

Mg+S==MgS

占燃

2Mg+CO2----------2MgO+C

Mg

與CO2反應(劇烈燃燒,生成白色粉末和黑色固體)

注意:活潑金屬鎂著火不能用干粉滅火器和泡沫滅火器滅火。

與非氧化性強酸反應Mg+2H+-Mg2++H2T

與水反應

冷水慢,沸水快:Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2f

與NH4C1:Mg+2NH4Cl=MgCl2+2NH31+H,?

與某些鹽溶液反應(實質是Mg與NH4C1水解產(chǎn)生的H+反應)

與CuSO4:Mg+CuSO4=MgSO4+Cu

白色粉末狀固體,難溶

+2+

MgOMgO+2H=Mg+H2O

于水,堿性氧化物

中強堿2+

Mg(OH)2+2H+=Mg+2H2。

2+

難溶于水Mg+2OH-=Mg(OH)2;

Mg(OH)2

白色固體A

MgCO3+H2O=Mg(OH)2+CO2t

溶解度小于碳酸鎂

鎂元素在水垢中的存在形式是Mg(OH)2o

3.氧化鎂的性質

MgO是典型的堿性氧化物,白色固體,難溶于水。熔點很高,是優(yōu)良的耐火材料,可制造耐火、耐高

溫器材。

(1)與水能緩慢反應:MgO+H2O=Mg(OH)2

2+

(2)與酸反應:MgO+2H+=Mg+H2O

(3)工業(yè)制備(燃燒碳酸鎂):MgCC>3―^MgO+CO2T

3.鎂的其他化合物的性質

(1)Mg(OH)2:中強堿,難溶于水,,能使酚醐試液變?yōu)闇\紅色,存在溶解平衡Mg(OH)2(s)=Mg2+(叫)

+20H-(aq)o

+2+

①能與酸反應:Mg(OH)2+2H=Mg+2H2O

A

②熱穩(wěn)定性差:Mg(OH)2MgO+H2O

③溶解度小于碳酸鎂:MgCO3+H2O=^=Mg(OH)2+CO2T

2+

實驗室制法:①將NaOH溶液滴入MgCl2溶液中:Mg+2OH-=Mg(OH)2;

2++

②將氨水滴入MgSCU溶液中:Mg+2NH3-H2O=Mg(OH)2;+2NH4

(2)MgCO3:微溶于水的鹽,受熱可分解,與酸反應。

Mg(OH)2和MgCC)3均難溶于水,但前者溶解度小于后者,在水中通過加熱可使MgCC)3轉化為

Mg(OH)2,MgCO3+H2O=Mg(OH)2+CO2f,二者受熱都易分解得到MgO,鎂元素在水垢中的存在形式

是Mg(OH)2o

(3)Mg3N2:鎂也可在氮氣中燃燒,生成氮化鎂(Mg3N2),氮化鎂能與水劇烈反應生成Mg(OH)2沉淀并放

出氨氣:Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2;+2NH3To

二.從海水中提取鎂

(1)工藝流程

貝殼丘燒》|CaO石灰乳

??瞥?池停?廂(0H)21----------

甌+甲速邂邛耐號率igC12-6H2O|英酸,化'濃縮

------------------->|HCI|----------------------

(2)基本步驟及主要反應

制熟石灰

CaCO3----------CaO+CO2T,CaO+H2O——Ca(OH)2

沉淀2+

Mg+2OH-=Mg(OH)21

酸化Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O

蒸發(fā)結晶析出MgCl2-6H2O

脫水在氯化氫氣流中使MgCl2-6H2O脫水制得無水氯化鎂

申解

電解電解熔融氯化鎂制得鎂:MgCb(熔融)------Mg+Cl2T

【注意要點】

①由MgCl2-6H2O到無水MgCb,必須在HC1氣流中加熱,以防MgCb水解。

②因鎂在高溫下能與。2、N2、CO?等氣體發(fā)生反應,故工業(yè)電解MgCb得到的鎂,應在氛圍中冷

卻。

③由于氧化鎂的熔點很高,工業(yè)上不用電解熔融氧化鎂的方法制取金屬鎂,而采用電解熔融氯化鎂的

申解

方法[不能用電解MgCb溶液的方法,因電解MgCb溶液的反應為MgCl2+2H2O=====Mg(OH)2;+Cl2t+

H2?]=

魏提能?課后精練_________________________________________________

1.(2024?湖北?三模)杭州第19屆亞運會開幕式于2023年9月23日成功舉行,其火炬?zhèn)鬟f環(huán)節(jié)給人們留

下了深刻的印象。下列不能作為火炬燃料的是

A.液氮B.甲醇C.金屬鎂D.液氫

2.(2024?湖北?模擬預測)M/AL是一種新型儲氫合金,該合金在一定條件下完全吸氫的化學方程式為

Mg17Al12+17H2=17MgH2+12A1,得到的混合物M(17MgH?+12A1)在4.0mol-L」HCl溶液中能完全釋放出

氫氣。下列說法正確的是

A.該合金的熔點介于金屬鎂和金屬鋁的熔點之間

B.MgH?中,兩種元素的化合價均為零價

C.在氮氣保護下,將一定比例的Mg、Al單質熔煉可獲得該合金

D.一定條件下,UmolMgH?和12moiA1與鹽酸完全反應,釋放氫氣的總量為52moi

3.(2024高三下?湖北?專題練習)某化學興趣小組探究鎂粉與濱水反應的原理(已知:

Br2+H2O^=^HBrO+HBr),做了如下四組實驗:

①將鎂粉投入蒸儲水中,未觀察到任何明顯現(xiàn)象。

②將鎂粉放入濱水中,觀察到只有開始時產(chǎn)生極少量氣泡,但濱水的顏色逐漸褪去。

③將鎂粉放入液澳中,未觀察到任何明顯現(xiàn)象。

④向加入足量鎂粉后的液濱中滴加幾滴水,觀察到澳的紅棕色很快褪去。

下列關于鎂粉與澳水反應的敘述錯誤的是

A.實驗①可以說明Mg的金屬性比Na弱

B.實驗②中產(chǎn)生的氣泡是H?

C.實驗③、④可以說明鎂粉在水的催化作用下與澳反應

D.通過上述實驗可以推測,氧化性:HBr>HBrO

4.(24-25高三上?福建三明?開學考試)利用下列裝置(夾持裝置略)進行實驗,能達到實驗目的的是

飽和

濱水、

A.制備無水MgCb

B.除去Fe(0H)3膠體中的NaCl溶液

C.證明苯環(huán)使羥基活化

D.制備澳苯并驗證有HBr產(chǎn)生

5.(24-25高三上?河南濮陽?階段練習)將一定質量的鎂、銅合金加入過量稀硝酸中,充分反應,假設反應

過程中還原產(chǎn)物全部是NO,向所得溶液中加入物質的量濃度為3moi的NaOH溶液至沉淀完全,測得

生成沉淀的質量比原合金的質量增加5.1g,則下列有關敘述正確的是

A.所得NO的體積為2.24L

B.合金消耗硝酸的物質的量為0.3mol

C.合金中鎂與銅的物質的量之和為0.15mol

D.沉淀完全時消耗NaOH溶液的體積為100mL

6.(2024?山東濰坊?二模)以水泥廠的廢料(主要成分為MgO,含少量MnO、Fe2O3,FeO、A12O3>SiO?等

雜質)為原料制備MgSCZ,-7凡0的工藝流程如下:

過量稀H2s。4NaClO試劑X

濾渣

已知:MnO+H2SO4=MnSO4+H2O下列說法正確的是

A.為提高酸浸速率,可使用濃硫酸B.試劑X可以是MgSO”

C.濾渣為A1(OH)3、Fe(OHb、SiO2D.操作a所得濾液經(jīng)處理后可循環(huán)利用

7.(24-25高三上?江蘇蘇州?階段練習)下列有關物質性質與用途具有對應關系的是

A.MgO熔點很高,可用作耐高溫材料

B.A1(OH)3受熱易分解,可用于制胃酸中和劑

C.FeCL溶液顯酸性,可用于蝕刻印刷銅制電路板

D.NaClO溶液能與CO?反應,可用作漂白劑

8.(2024?廣東?模擬預測)Mg3N2常用于制備其它超硬、耐高溫的氮化物,實驗室通過CuO氧化NH3制得

N2,然后與鎂反應得到Mgs、.已知Mg+2NH3=Mg(NH2)2+H2,Mgs、是一種淺黃色粉末,易水解。下列說

法錯誤的是

生石灰

AB

A.裝置A中分液漏斗中的溶液為濃氨水

B.實驗開始時應先點燃C處酒精燈,再點燃E處酒精燈

C.裝置D的作用只是干燥N2

D.取反應后裝置E所得固體少許,滴入蒸儲水,可檢驗是否有Mg3N2

9.(2024?山西晉中?三模)下列實驗操作及現(xiàn)象與對應結論不匹配的是

選項實驗操作及現(xiàn)象結論

將表面生銹的鐵釘置于稀硫酸中,滴入KMnO,溶液,KMnO4溶液

A鐵銹中含有二價鐵

的紫色褪去

B向稀鹽酸中加入少量鎂粉,有大量氣體產(chǎn)生,試管壁發(fā)熱鎂與稀鹽酸反應放熱

C將無水A1CL固體暴露在潮濕空氣中,產(chǎn)生大量白霧AlCh發(fā)生了水解反應

D將石蠟加強熱產(chǎn)生的氣體通入澳的四氯化碳溶液中,溶液褪色氣體中含有不飽和燃

A.AB.BC.CD.D

10.(24-25高三上?山東泰安?階段練習)鎂遇到下列物質不放出H?的是①NH4cl溶液;②KOH溶液;

③Na2c溶液;④熱的乙醇;⑤苯;⑥醋酸溶液;⑦FeCk溶液;⑧CuSO,溶液;⑨NaHSO3溶液;

⑩NaHCOs溶液。

A.①⑥⑦⑧B.③④⑤⑨⑩C.②③⑤⑩D.③④⑤⑦

11.(24-25高三上?陜西?階段練習)下列實驗操作及現(xiàn)象(或結論)描述正確的是

A.為了檢驗Fe(NC)3)2晶體已氧化變質,將Fe(NC)3)2樣品溶于稀H2sO,后,滴加KSCN溶液,發(fā)現(xiàn)溶

液變紅

B.用用煙鉗夾住一小塊用砂紙仔細打磨過的鋁箔在酒精燈上加熱,熔化后的液態(tài)鋁滴落下來

C.將鎂條點燃后迅速伸入集滿CO2的集氣瓶,集氣瓶中產(chǎn)生濃煙并有黑色顆粒產(chǎn)生

D.將Mg(OH)?沉淀轉入蒸發(fā)皿中,加熱蒸干得無水MgCL固體

12.(24-25高三上?河南三門峽?階段練習)給定條件下,下列選項中所示的物質間轉化均能一步實現(xiàn)的是

A.粗硅THSiC^T^Si

B.Mg(OH),此唆一>MgClz(aq)嵋一>Mg

C.FezOs?酸>FeCL(aq)蒸發(fā)>無水FeC%

D.AgNO3(aq)^WU[Ag(NH3)2]OH(aq)^^Ag

13.(24-25高三上?安徽?階段練習)下列反應的離子方程式書寫正確的是

2+3+

A.等物質的量的碘化亞鐵與氯氣在水溶液中反應:2Fe+2F+2C1=2Fe+I2+4Cr

B.向次氯酸鈣溶液中通入足量二氧化硫:CIO+S02+H20=HC1O+HSO;

2+

C.碳酸氫鎂與足量的氫氧化鈉溶液反應:Mg+2HCO;+2OH-=MgCO3;+C0j+2凡0

3+

D.明磯溶液與過量氨水混合:Al+3NH3.H2O-Al(OH)3+3NH:

14.(24-25高三上?河南?階段練習)由下列實驗操作及現(xiàn)象,能推出相應結論的是

選項操作現(xiàn)象結論

向制備乙酸乙酯后剩余的反應液中加

A有氣泡產(chǎn)生說明乙酸有剩余

入碳酸鈉溶液

B將鎂條點燃,迅速伸入集滿C02的集氣集氣瓶中產(chǎn)生大量白煙,并有CO2具有氧化性

瓶中黑色顆粒產(chǎn)生

KMnCU對H2O2分解具有

C向雙氧水中滴加酸性KM11O4溶液迅速有大量氣泡生成

催化作用

向某甲酸樣品中先加入足量NaOH溶

D出現(xiàn)銀鏡該甲酸樣品中混有甲醛

液,再做銀鏡反應實驗

A.AB.BC.CD.D

15.(2024?山東臨沂?一模)Mg與Br2反應可生成具有強吸水性的MgB0,該反應劇烈且放出大量的熱。

實驗室采用如圖裝置制備無水MgBr2o下列說法錯誤的是

A.a為冷卻水進水口

B.裝置A的作用是吸收水蒸氣和揮發(fā)出的澳蒸氣

C.實驗時需緩慢通入N2,防止反應過于劇烈

D.不能用干燥空氣代替N2,因為副產(chǎn)物MgO會阻礙反應的進行

16.(2023?廣東中山?二模)向物質的量濃度均為lmol/L的HC1、A1C13,MgCl2,NH4cl混合溶液中逐滴

加入lmol/L的NaOH溶液,得到如圖圖象。下列有關說法正確的是

A.沉淀的最大物質的量為2moi

B.c-d段會產(chǎn)生標況下22.4LNH3

C.d-e段發(fā)生的反應為AF++4OH-A1OZ+2H2。

2

D.滴加NaOH溶液過程中,微粒反應的先后順序是H+、AF+、Mg\NH:、A1(OH)3

17.(2024?湖南郴州?三模)下列關于物質的制備、生產(chǎn)的說法正確的是

A.工業(yè)制取金屬鋁:電解熔融AlQs

B.實驗室制取NH/可用無水CaCl?干燥

C.用鎂粉和空氣反應制備MgsN?

D.Nai溶液與濃H2sO4混合制備HI

18.(2024?浙江?三模)下列“類比合理的是

A.C在足量中燃燒生成CO?,則S在足量中燃燒生成SO3

B.銅絲在氯氣中燃燒生成CuCk,則鐵絲在氯氣中燃燒生成FeCl?

C.Mg與CO?反應生成MgO和C,則Na與CO?反應可能生成Na2cO3和C

D.往A1CL溶液中加入過量氨水生成A1(OH)3沉淀,則往CuCl?溶液中加入過量氨水生成Cu(OH)2沉淀

19.(2024?山西朔州?模擬預測)化學物質的研究與社會發(fā)展息息相關,下列說法錯誤的是

A.我國中核集團核理化院獲得公斤級豐度為99%的IOOMO產(chǎn)品,其中100Mo與98Mo互為同位素

B.2023年諾貝爾化學獎授予“發(fā)現(xiàn)和合成量子點”的研究者,納米量子點分散到溶劑中形成的分散系可

能具有丁達爾效應

C.鎂鋁合金是建造航空母艦的主體材料,可以在N2的保護下由鎂、鋁熔融后煨燒而成

D.制作“青玉交龍紐”玉璽的材料的主要成分屬于無機非金屬材料

20.(24-25高三上?湖南?開學考試)氟化鎂可用于制造陶瓷、玻璃,還可用作鋁金屬的助熔劑、光學儀器

中鏡頭及濾光器的涂層等。用純凈的Mg制備MgF2的流程如圖所示:

CO2HF

Mg、H2O*反應器1-AMg(HCC)3)2(aq)+反應器2—AMgCO?懸濁液反應而*沉淀池~AMgF?

已知:25。(2時,部分物質的溶度積如下:

物質

MgF2MgCO3

溶度積(&p)6.4x10-92.4x10-5

下列說法錯誤的是

A.反應器1中需通入過量的CO2

B.反應器2中需適當升高溫度

沉淀池的上層清液中°?℃=3750

C.

c(F)

D.從沉淀池中獲取純凈MgFz的操作是過濾、洗滌、干燥

21.(2024高三?全國?專題練習)已知A、B、C、D、E、F、G、H、X、Y是中學化學常見物質,E、F、

H、X、Y中含有同種元素,F(xiàn)是一種紅棕色氣體;反應①是置換反應,A是一種活潑金屬,D是一種黑色

固體。它們之間在一定條件下存在下列轉化關系:

根據(jù)圖,完成下列問題:

(1)寫出指定物質的化學式:C—,E—,H—。

(2)反應①的化學方程式為—,實驗現(xiàn)象為—o

(3)反應②中每轉移2moie,標況下產(chǎn)生的還原產(chǎn)物與氧化產(chǎn)物的體積差為—L。

(4)D和G在高溫下反應可制取工業(yè)原料氣,反應的化學方程式為

(5)要確定反應④的生成物,在反應后的溶液中加入過量NaOH濃溶液,看到有白色沉淀出現(xiàn),其成分是一;

然后過濾出沉淀并對濾液加熱,聞到有刺激性氣味氣體產(chǎn)生,為確定氣體的成分用濕潤的紅色石蕊試紙檢

驗,發(fā)現(xiàn)試紙變藍。根據(jù)上述現(xiàn)象寫出反應④的化學方程式:

22.(2023?山東濟寧?三模)某化學小組在實驗室選用下圖所示裝置(夾持裝置略)采用鎂屑與液澳為原料制

備無水MgBr2=

已知:①乙醛的熔點為-116.3。。沸點為346C。

②Mg和反應非常劇烈,放出大量的熱;MgB均具有強吸水性;MgB?能與乙醛發(fā)生反應MgBr2

+3C2H50c2H5=MgBr2?3c2H50c2H5。

③不考慮氮氣與鎂的反應

實驗主要步驟如下:

L選用上述部分裝置,正確連接,檢查裝置的氣密性。向裝置中加入藥品。

II.加熱裝置A,迅速升溫至140。(2,并保持14(TC加熱一段時間,停止加熱。

in.通入干燥的氮氣,使澳分子緩慢進入裝置B中,直至完全加入。

IV.裝置B中反應完畢后恢復至室溫,過濾,將濾液轉移至干燥的燒瓶中,在冰水中冷卻,析出晶體,再過

濾得三乙醛合澳化鎂粗產(chǎn)品。

V.用苯洗滌粗產(chǎn)品,過濾,得三乙醛合澳化鎂,將其加熱至160。(2分解得無水MgBr2o

請回答下列問題:

(1)裝置A中使用儀器m的優(yōu)點是;

(2)步驟I中所選裝置的正確連接順序是a(填小寫字母),裝置D的作用是一;

(3)若加熱裝置A一段時間后發(fā)現(xiàn)忘記加入碎瓷片,應該采取的正確操作是;

(4)實驗中不能用干燥空氣代替干燥N2,原因是;

(5)有關步驟V的說法,正確的是—;

A可用95%的乙醇代替苯溶解粗品

B洗滌晶體可選用0。(2的苯

c加熱至i6(rc的主要目的是除去苯

D該步驟的目的是除去乙醛和可能殘留的澳

(6)為測定產(chǎn)品的純度(假定雜質不參與反應),可用EDTA(簡寫為丫4-,無色)標準溶液滴定,以絡黑T為指

示齊U(pH=6.3?11.6時顯藍色,pH>11,6時顯橙色)。已知:Mg2+與絡黑T形成的配合物(Mg2+-絡黑T)呈酒紅

色,Mg2+與丫4-形成的MgY2-為無色;在pH約為9的緩沖溶液中滴定,反應的離子方程式為:Mg2++

Y4-=MgY2-,Mg2+-絡黑T+Y4-=MgY%+絡黑To

①判斷滴定終點的現(xiàn)象為:

②測定前,先稱取0.2500g無水MgB白產(chǎn)品,溶解后,加入2滴絡黑T試液作指示劑,用0.0500molL1EDTA

標準溶液滴定至終點,消耗EDTA標準溶液25.00mL,則測得無水MgB?產(chǎn)品的純度是—(以質量分數(shù)表

示)。

23.(2023?吉林?二模)氧化鎂在易燃材料中常被用作阻燃劑,碳酸鎂高溫分解法是工業(yè)上制備輕質氧化鎂

的常用方法。鎂硅礦主要成分為Mg3(Si2C>5)(OH)4和少量的FezCh、AI2O3等。以鎂硅礦為原料制備碳酸鎂晶

體(MgCCHnHO)的生產(chǎn)流程如下:

鎂硅礦MgCO3-MH2O

尾氣吸收浸渣母液

高溫

已知“焙燒”過程中的主要反應為:Mg3(Si2O5)(OH)4+5(NH4)2SO4^3MgSO4+10NH3T+2SiO2+7H2OT+2SO3T

(l)Mg3(Si2O5)(OH)4用氧化物的形式表示為0

(2)為提高水浸速率,可采取的措施為(任寫一種)?!敖钡闹饕煞譃閛

(3)“除鋁、鐵”時,需將溶液pH調至8.0左右,適宜作調節(jié)劑的是(填字母代號)。

a.Ca(OH)2b.Mg(OH)2C.NH3?H2O

(4)“沉鎂”過程中反應的離子方程式為。“沉鎂”時若溫度超過60℃,將會產(chǎn)生較多的堿式碳酸鎂雜質,

原因是O

(5)流程中可以循環(huán)利用的物質是(填化學式)。

⑹為測定產(chǎn)品MgCChFHzO中的n值,稱取15.6g產(chǎn)品進行充分加熱至恒重,冷卻,稱得固體質量為4g,

貝“n=o

24.(24-25高三上?福建廈門?期中)鎂條投入鹽酸時,快速溶解并產(chǎn)生大量氣泡;投入熱水時,其表面會

附著微量氣泡。受此啟發(fā),某興趣小組對Mg與NaHCCh溶液的反應進行了如表探究:

實驗序號實驗操作實驗現(xiàn)象

1向1.5mLlmol?L-iNaHCC>3溶液中加入長3cm的鎂條持續(xù)快速產(chǎn)生大量氣泡,溶液略顯渾濁

I.探究反應產(chǎn)生的氣體成分。

(1)經(jīng)檢驗反應產(chǎn)生的氣體有H2,實驗室檢驗H,的方法為o

(2)小組成員認為反應產(chǎn)生的氣體中可能有CO2,并對此進行了如圖實驗(圖1、圖2中曲線②均為對應加入

鎂條的數(shù)據(jù)):

實驗

實驗操作

序號

分別稱取兩份6.0mLlmol?L」NaHCO3溶液于兩個相同塑料瓶中(其中一個加入0.1g鎂條),塞緊

2

CO2,氣體傳感器,采集數(shù)據(jù),各重復實驗1次,得到圖1所示曲線

分別稱取兩份30.0mLlmol?L-iNaHCC)3溶液于兩個相同燒杯中(其中一個加入Llg鎂條),插入pH

3

傳感器,攪拌并采集數(shù)據(jù),得到圖2所示曲線

圖1中曲線②對應的C02,含量逐漸增大的原因為(用化學方程式表示);結合實驗3解釋,隨著時間

推移,圖1中曲線②的數(shù)值低

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