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镁的化学性质有哪些?详细

镁(Mg)是一种化学性质较为活泼的金属元素,具有以下多种化学性质:

与非金属单质反应

与氧气反应

在常温下,镁表面的镁原子会与空气中的氧气发生缓慢氧化,生成一层致密的氧化镁(MgO)薄膜,这层薄膜可以阻止内部的镁进一步被氧化,反应方程式为:2Mg+O2=2MgO2Mg + O_{2}= 2MgO

在点燃的条件下,镁能在氧气中剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出大量的热,生成白色固体氧化镁,反应方程式为:2Mg+O2= ⁣= ⁣=点燃2MgO2Mg+O_{2}\stackrel{点燃}{=\!=\!=}2MgO

 

与氯气反应:镁在加热或点燃的条件下能与氯气(Cl2Cl_{2})发生反应,生成氯化镁(MgCl2MgCl_{2}),反应现象为剧烈燃烧,产生白烟,反应方程式为:Mg+Cl2= ⁣= ⁣=点燃MgCl2Mg + Cl_{2}\stackrel{点燃}{=\!=\!=}MgCl_{2}

与氮气反应:镁在点燃的条件下可以和氮气(N2N_{2})反应,生成氮化镁(Mg3N2Mg_{3}N_{2}),反应方程式为:3Mg+N2= ⁣= ⁣=点燃Mg3N23Mg + N_{2}\stackrel{点燃}{=\!=\!=}Mg_{3}N_{2}。氮化镁是一种黄绿色的固体,遇水会发生水解反应生成氢氧化镁和氨气。

与酸反应

镁是较活泼金属,能与多种酸发生置换反应,置换出酸中的氢,生成氢气和相应的镁盐。

与稀盐酸反应:反应剧烈,有大量气泡产生,化学方程式为:Mg+2HCl=MgCl2+H2Mg + 2HCl = MgCl_{2}+ H_{2}\uparrow

与稀硫酸反应:同样有大量气泡冒出,反应方程式为:Mg+H2SO4=MgSO4+H2Mg + H_{2}SO_{4}= MgSO_{4}+ H_{2}\uparrow

与某些氧化物反应

镁具有较强的还原性,在一定条件下能将某些氧化物中的金属还原出来。例如镁条在二氧化碳气体中点燃,镁能夺取二氧化碳中的氧,发生反应生成氧化镁和碳,反应方程式为:2Mg+CO2= ⁣= ⁣=点燃2MgO+C2Mg + CO_{2}\stackrel{点燃}{=\!=\!=}2MgO + C。该反应现象为镁条剧烈燃烧,生成白色粉末(MgOMgO),瓶壁上有黑色固体(CC)附着。这表明镁着火时不能用二氧化碳灭火器灭火。

与水反应

镁与冷水反应非常缓慢,但在加热时,镁能与水发生明显反应,生成氢氧化镁和氢气,反应方程式为:Mg+2H2O= ⁣= ⁣=Mg(OH)2+H2Mg + 2H_{2}O\stackrel{\triangle}{=\!=\!=}Mg(OH)_{2}+ H_{2}\uparrow