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title: 镁及其化合物
description: "介绍镁单质的物理和化学性质、与各种物质的反应，以及氧化镁和氢氧化镁的性质和应用。"
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## 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
   - 与非金属单质反应
     - 与 $\ce{N2}$ 反应：$\ce{N2 +3Mg \xlongequal{点燃}Mg3N2}$
     - 与 $\ce{Cl2}$ 反应：$\ce{Cl2 +Mg \xlongequal{点燃}MgCl2}$
     - 与 $\ce{S}$ 反应：$\ce{Mg + S \xlongequal{\Delta} MgS}$
     - 与 $\ce{O2}$ 反应：$\ce{O2 +2Mg \xlongequal{点燃}2MgO}$（产生强烈白光）

   - 与 $\ce{CO2}$ 反应：$\ce{2Mg + CO2 \xlongequal{点燃} 2MgO + C}$（耀眼白光，黑色固体生成）
   - 与 $\ce{H2O}$ 反应：$\ce{Mg + 2 H2O\xlongequal{\Delta} Mg(OH)2 + H2 ^}$
   - 与 $\ce{H+}$ 反应：$\ce{Mg + 2H+\xlongequal{} Mg^2+ + H2 ^}$
   - 特别要注意，很少有金属能与$\ce{NaHCO3}$溶液发生反应，而镁可以：$\ce{4Mg + 8NaHCO3 + 4H2O -> 3MgCO3 \cdot Mg(OH)2 \cdot 3H2O + 4Na2CO3 + 4H2 ^ + CO2 ^}$

     > 镁在空气中燃烧时会同时与 $\ce{CO2、N2、O2}$ 反应

3. 工业制备 $\left\{\begin{array}{lr}\ce{Mg^2+ + 2OH- \xlongequal{} Mg(OH)2 v}\\\ce{Mg(OH)2 + 2HCl \xlongequal{} MgCl2 + H2O}\\\ce{MgCl2(l) \xlongequal{电解} Mg + Cl2 ^}\\\end{array}\right.$

4. 用途：生产合金，冶金工业上用作还原剂和脱氧剂

## 镁的重要化合物

氧化镁 $\ce{MgO}$ ，重要氧化物：$\ce{MgO + 2 H+ \xlongequal{} Mg^2+ + H2O}$

氢氧化镁 $\ce{Mg(OH)2}$

1.  中强酸：$\ce{Mg(OH)2 +2H+\xlongequal{} Mg^2+ +2H2O}$
2.  难溶于水：$\ce{Mg^2+ +2OH- \xlongequal{}Mg(OH)2 v}$
3.  **溶解度小于碳酸镁**：$MgCO_3(s) + 2OH^- \rightarrow Mg(OH)_2(s) + CO_3^{2-}$

    例：向$\ce{Mg(HCO3)2}$溶液中加入$\ce{Ca(OH)2}$溶液：

    **加入少量**：$Mg^{2+} + 2HCO_3^- + Ca^{2+} + 2OH^- \rightarrow CaCO_3\downarrow + MgCO_3\downarrow + 2H_2O$

    **加入过量**：$Mg^{2+} + 2HCO_3^- + 2Ca^{2+} + 4OH^- \rightarrow Mg(OH)_2\downarrow + 2CaCO_3\downarrow + 2H_2O$

> 1. $\ce{MgO}$ 熔点很高，可作耐火材料
> 2. $\ce{Mg(OH)2}$ 为难溶于水的白色沉淀，常用 $\ce{NaOH}$ 溶液检验 $\ce{Mg^2+}$
> 3. 由于 $\ce{Mg(OH)2}$ 的溶解度比 $\ce{MgCO3}$ 的小，故水垢的主要成分是 $\ce{Mg(OH)2}$

## 海水中镁的提取

![](https://ptg90phsi6rf8j7h.public.blob.vercel-storage.com/chemistry/4.1.webp){style="zoom:33%"}

1. 制熟石灰：$\ce{CaCO3\xlongequal{高温}CaO +CO2 ^;CaO +H2O\xlongequal{}Ca(OH)2}$

2. 沉淀：$\ce{MgCl2 + Ca(OH)2\xlongequal{}Mg(OH)2 v + CaCl2}$ （有时候不写沉淀标也行… 具体看老师怎么说）

3. 酸化：$\ce{Mg(OH)2 + 2HCl=MgCl2 + 2H2O}$

4. 蒸发浓缩，冷却结晶：析出 $\ce{MgCl2·6H2O}$

5. 脱水：在 $\ce{HCl}$ 气流中使 $\ce{MgCl2·6H2O}$ 脱水制得无水氯化镁

   > $\ce{HCl}$ 气流用于抑制 $\ce{MgCl2}$ 的水解

6. 电解：电解熔融氯化镁制得镁：$\ce{MgCl2(熔融)\xlongequal{电解}Mg + Cl2 ^}$