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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,专题二 从海水中获得的化学物质,四、镁的提取及应用,1/26,KCl,CaCl,2,MgCl,2,NaCl,5,-,10,-,15,-,20,-,含量,g,每千克海水中几个氯化物含量,2/26,1,、地球上镁主要以化合态形式,存在于地壳和海水,(MgCl,2,),中,,,海水中镁总储量约为,1.810,15,t,。,所以制取镁过程是一个什么过程?,【,问题,】,化合态镁,游离态镁,还原,3/26,思索:,、怎样,实现,Mg,2+,富集和分离?,能够加入一个试剂使,Mg,2+,沉淀,、是不是直接往海水中加沉淀剂?,不是,因为海水中,Mg,2+,浓度很小,直接加沉淀剂不利于,Mg,2+,沉淀,而且会增大沉淀剂用量,我们能够先将海水浓缩,再加沉淀剂,、从综合角度考虑选取哪种试剂作沉淀剂好?,Ca(OH),2,4/26,思索:,1,、怎样由贝壳制得氢氧化钙?,贝壳,(CaCO,3,),煅烧,CaO,Ca(OH),2,2,、从沉淀效果看,澄清石灰水比氢氧化钠效果差得多,怎样处理这一矛盾?,用石灰乳代替石灰水,3,、请设计由,Mg(OH),2,到,Mg,可能路径。,因为镁本身比较活泼,用还原法比较困难,工业上常使用,电解法,得到镁,H,2,O,5/26,4,、怎样制得无水,MgCl,2,?,思索:,先加盐酸反应,再浓缩得,MgCl,2,6H,2,O,晶体,然后再将,MgCl,2,6H,2,O,晶体在,HCl,气氛中加热脱水即可得无水,MgCl,2,6/26,一、镁工业常见制法,电解法,流程:,海水,Mg(OH),2,Mg(OH),2,过滤,MgCl,2,溶液,盐酸,HCl,MgCl,2,6H,2,O,蒸发结晶,MgCl,2,干燥,Cl,2,Mg,电解,贝壳,CaO,石灰乳,水,煅烧,请写出上述过程中所包括到化学方程式,思索:电解产生,Cl,2,怎么处理?,7/26,Cl,2,8/26,电解,1.,贝壳煅烧成石灰:,CaCO,3,=CaO+CO,2,2.,石灰制成石灰乳:,CaO+H,2,O =Ca(OH),2,(石灰乳),3.,石灰乳加入海水沉淀池中得到氢氧化镁沉淀:,Ca(OH),2,+MgCl,2,=Mg(OH),2,+CaCl,2,4.,氢氧化镁与盐酸反应,:,Mg(OH),2,+2HCl =MgCl,2,+2H,2,O,5.,电解熔融氯化镁能够得到金属镁:,MgCl,2,=Mg +Cl,2,高温,那些是离子反应?,工业提取镁相关反应原理:,9/26,二、镁性质,1,、物理性质:,银白色固体、导电导热、密度小、硬度小,10/26,镁性质与原子结构关系,Mg,易失,2e,-,Mg,2+,所以:镁很活泼,可与活泼非金属、氧化物、水、酸等物质反应,11/26,(,1,)与,O,2,反应,常温:生成氧化膜,(发生钝化),点燃:,2Mg+O,2,=2MgO,发出刺眼白光,点燃,(,2,)与其它非金属反应,Mg+Cl,2,=MgCl,2,(白色),Mg+S=MgS,(白色),3Mg+N,2,=Mg,3,N,2,(淡黄色),点燃,2,、化学性质,:,12/26,试验,1,:取一根打磨好镁条,用坩埚钳夹,住,在酒精灯上点燃,伸入盛有二,氧化碳气体集气瓶。观察现象。,试验,2,:取,2,片打磨好镁条放入一支试管,,加入少许水,滴入,2-3,滴酚酞,加热,沸。观察现象。,试验,3,:取一小段除去氧化膜镁条投入盛,有一定量稀盐酸试管中。,【,试验与探究,】,13/26,1,、猛烈燃烧,发出刺眼白光,伴有白烟,在瓶内壁有黑色固体生成,现象:,2,、镁与冷水不反应,加热发生猛烈反应,滴加酚酞溶液变为红色。,3,、快速反应,生成大量气泡,且放出热量,试管内壁温度升高,14/26,(,4,),与水反应,Mg+2H,2,O,(热水),=,Mg(OH),2,+H,2,中强碱,能使酚酞变红,(,3,)与氧化物反应,2Mg+CO,2,=C+2MgO,点燃,2Mg+SO,2,=,S+2MgO,若,Mg,过量:,Mg+S=MgS,15/26,(,4,),与非氧化性酸反应:,(稀,H,2,SO,4,稀,HCl,等),Mg+2H,+,=Mg,2+,+H,2,与氧化性酸发生复杂反应,(HNO,3,、浓,H,2,SO,4,),不产生,H,2,(,5,),与盐溶液反应,(,置换较不活泼金属),Mg+Cu,2+,=Mg,2+,+Cu,16/26,问题探究:,镁粉在焰火、闪光粉、鞭炮中是不可少原料,工业制造镁粉是将镁蒸气在某冷却剂中冷却。以下可作为冷却剂是,请说明理由,空气,CO,2,氩气(,Ar,),N,2,H,2,17/26,问题探究:,等质量镁条分别在,O,2,、,CO,2,、,N,2,中完全燃烧后,生成固体质量大小关系为,。在空气中呢?,尽管空气中,N,2,含量较大,不过,N,2,氧化性比,O,2,弱,而,CO,2,比较稳定且含量极少,所以:,Mg,在空气中燃烧产物主要为,MgO,,含有极少许,Mg,3,N,2,,几乎没有,C,。,18/26,镁用途,1,、,镁合金(约含镁,80%,)被大量用于火箭、导弹和飞机等制造业,,美名为,“,国防金属,”,。,2,、镁元素能维护心肌纤维正常舒缩功效和冠状动脉弹性,有,“,心脏保护神,”,美称。,3,、镁能够用来制造烟火。,4,、镁还能够用来制药。,5,、制耐火材料(,MgO,)熔点高,19/26,合金:,金属与金属或非金属熔合在一起形成且有金属特征混合物,特征:,硬度、强度比其组分大,熔点低于任何一组分,20/26,21/26,镁合金仪器箱,22/26,用镁合金做车架捷安特自行车,23/26,奥迪轿车镁合金外壳,24/26,25/26,26/26,
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