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镁的提取及应用

专题 2 从海水中获得的化学物质. 第二单元 钠、镁及其化合物. 镁的提取及应用. 奥迪轿车镁合金外壳. 镁合金仪器箱. 用镁合金做车架的捷安特自行车. 用镁合金做车架的捷安特自行车. 含量/ g. 20 -. 15 -. 10 -. 5 -. KCl. CaCl 2. MgCl 2. NaCl. 每千克海水中几种氯化物的含量. 镁的存在和提取. 一、存在: 主要以化合态的形式存在于地壳和海水 (MgCl 2 ) 中。海水中镁的总储量约为 1.8×10 15 t. 二、镁的提取问题探究.

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镁的提取及应用

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Presentation Transcript


  1. 专题2 从海水中获得的化学物质 第二单元 钠、镁及其化合物 镁的提取及应用

  2. 奥迪轿车镁合金外壳

  3. 镁合金仪器箱

  4. 用镁合金做车架的捷安特自行车 用镁合金做车架的捷安特自行车

  5. 含量/g 20 - 15 - 10 - 5 - KCl CaCl2 MgCl2 NaCl 每千克海水中几种氯化物的含量

  6. 镁的存在和提取 一、存在:主要以化合态的形式存在于地壳和海水(MgCl2)中。海水中镁的总储量约为1.8×1015t

  7. 二、镁的提取问题探究 1.海水是一种混合溶液,其中主要含有哪                        些离子? 2.结合海水资源的特点,我们从海水中提取镁到底有没有实际意义?在提取过程中又可能会面临怎样的困难?

  8. 思考: 1、如何实现Mg2+的富集和分离? 可以加入一种试剂使Mg2+沉淀 2、是不是直接往海水中加沉淀剂? 不是,因为海水中的Mg 2+的浓度很小,直接加沉淀剂不利于Mg 2+的沉淀,而且会增大沉淀剂的用量,我们可以先将海水浓缩,再加沉淀剂 3、从综合角度考虑选用哪种试剂作沉淀剂好? Ca(OH)2

  9. 煅烧 思考:如何由贝壳制得氢氧化钙? 贝壳(CaCO3) CaO Ca(OH)2

  10. 思考: 1、从沉淀效果看,澄清石灰水比氢氧化钠效果差得多,如何解决这一矛盾? 用石灰乳代替石灰水 2、如何由Mg(OH)2制得无水MgCl2? 先加盐酸反应,再浓缩得MgCl2·6H2O晶体,然后再将MgCl2·6H2O晶体在HCl气氛中加热脱水即可得无水MgCl2 3、由MgCl2到Mg究竟用还原法还是电解法好? 由于镁本身比较活泼,用还原法比较困难,工业上常使用电解熔融的氯化镁得到镁

  11. Mg(OH)2 海水 煅烧 水 石灰乳 生石灰 贝壳(CaCO3) 一定条件 盐酸 电解 Mg MgCl2 MgCl2·6H2O 一、镁在自然界中的存在形式: 主要以化合态的形式存在于地壳和海水中。 二、从海水中提取镁的过程及原理: 海水提镁的步骤:

  12. 电解 MgCl2 = Mg + Cl2 高温 CaCO3 = CaO + CO2 Ca(OH)2 + MgCl2 = Mg (OH)2 + CaCl2 1.贝壳煅烧成石灰: 2.石灰制成石灰乳: 3.石灰乳加入海水沉淀池中得到氢氧化镁沉淀: 4.氢氧化镁与盐酸反应: 5.电解熔融的氯化镁可以得到金属镁: CaO + H2O = Ca(OH)2(石灰乳) Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O

  13. 三、镁的物理性质: 镁硬度小,质软,熔点低。 四、镁的化学性质: 镁的原子结构示意图: +12 2 8 2 镁容易失去最外层的2个电子形成Mg2+,是一种比较活泼的金属,可以和某些非金属单质、氧化物、酸等反应。

  14. 〖实验1〗镁与水的反应 现象: 镁与冷水不反应,加热发生剧烈反应,滴加酚酞溶液变为红色。 结论: △ 化学方程式:Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑ 思考:比较钠与水反应的现象,说明钠与镁谁的金属性更强?

  15. 〖实验2〗把擦去氧化物保护膜的镁条点燃后伸入二氧化碳中〖实验2〗把擦去氧化物保护膜的镁条点燃后伸入二氧化碳中 现象: 剧烈燃烧,发出耀眼的白光,伴有白烟,在瓶的内壁有黑色的固体生成 点燃 结论: 2Mg+CO2==2MgO+C 试分析此反应的氧化剂还原剂,电子的转移数目和方向

  16. 观察与思考:镁的化学性质实验探究 〖实验3〗镁与稀硫酸反应 现象: 迅速反应,生成大量气泡,且放出热量,试管内壁温度升高 结论: 镁条能与稀硫酸反应,且放出热量 化学方程式:Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑ 离子方程式:Mg+2H+=Mg2++H2↑

  17. 点燃 3Mg+N2 Mg3N2 点燃 2Mg+O2 2MgO 镁在空气中燃烧 思考与讨论:镁在空气(干燥)中燃烧 最多有几种固体产物? 三种 MgO Mg3N2 C

  18. 思考 • 1mol的镁分别在足量氧气、二氧化碳、氮气反应得到固体质量最多的是? • 1mol镁在空气中燃烧,反应后得到固体质量是多少?

  19. 五.主要用途: 1、制合金 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”。 注意:合金的硬度和强度一般比各成分金属大,熔点比各成分金属低 2、信号弹、焰火 镁燃烧发出耀眼的白光  3、制耐火材料 MgO熔点高

  20. 问题探究:镁粉在焰火、闪光粉、鞭炮中是不可少的原料,工业制造镁粉是将镁蒸气在某冷却剂中冷却。下列可作为冷却剂的是 请说明理由 ①空气 ②CO2 ③氩气(Ar) ④N2 ⑤H2 ③ ⑤

  21. 2、有两种金属的合金13g,与足量稀硫酸反应后,在标准状况下产生气体11.2L,则组成该合金的金属可能是()2、有两种金属的合金13g,与足量稀硫酸反应后,在标准状况下产生气体11.2L,则组成该合金的金属可能是() A、Mg和Al B、Mg和Zn C、Fe和Zn D、Al和Fe BD

  22. 3、分别取0.1molNa、Mg、Al与足量的盐酸反应,在相同条件下产生H2的体积比是:_________.3、分别取0.1molNa、Mg、Al与足量的盐酸反应,在相同条件下产生H2的体积比是:_________. • 若产生相同物质的量的H2,需要的Na、Mg、Al物质的量之比是:_________.

  23. 4、用氢气作还原剂和金属作还原剂相比,可得金属的纯度的说法正确的是( ) • A、用氢气的高 B、用金属的高 C、二者相同 D、无法比较

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