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1、镁的提取及应用专题二从海水获得的化学物质2021/8/9 星期一12021/8/9 星期一2奥迪轿车镁合金外壳奥迪轿车镁合金外壳2021/8/9 星期一32021/8/9 星期一4KCl CaCl2MgCl2NaCl5 -10 -15 -20 -含量g每千克海水中几种氯化物的含量每千克海水中几种氯化物的含量2021/8/9 星期一52021/8/9 星期一6思考:思考:、如何实现、如何实现Mg2+的富集和分离?的富集和分离?可以加入一种试剂使可以加入一种试剂使Mg2+沉淀沉淀、是不是直接往海水中加沉淀剂?、是不是直接往海水中加沉淀剂?不是,因为海水中的不是,因为海水中的Mg2+的浓度很小,直接
2、加沉淀的浓度很小,直接加沉淀剂不利于剂不利于Mg2+的沉淀,而且会增大沉淀剂的用量,的沉淀,而且会增大沉淀剂的用量,我们可以先将海水浓缩,再加沉淀剂我们可以先将海水浓缩,再加沉淀剂、从综合角度考虑选用哪种试剂作、从综合角度考虑选用哪种试剂作沉淀剂好?沉淀剂好?Ca(OH)22021/8/9 星期一7思考思考:如何由贝壳制得氢氧化钙?如何由贝壳制得氢氧化钙?贝壳(CaCO3)煅烧煅烧CaOCa(OH)22021/8/9 星期一8、从沉淀效果看,澄清石灰水比、从沉淀效果看,澄清石灰水比氢氧化钠效果差得多,如何解决这氢氧化钠效果差得多,如何解决这一矛盾?一矛盾?、如何制得无水、如何制得无水MgCl2
3、?、由、由MgCl2 到到Mg究竟用还原法还是电究竟用还原法还是电解法好?解法好?思考:用石灰乳代替石灰水用石灰乳代替石灰水先加盐酸反应,再浓缩得先加盐酸反应,再浓缩得MgCl26H2O晶晶体,然后再将体,然后再将MgCl26H2O晶体在晶体在HCl气气氛中加热脱水即可得无水氛中加热脱水即可得无水MgCl2 由于镁本身比较活泼,用还原法比较困难,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工业上常使用电解熔融的氯化镁得到镁、请设计由、请设计由Mg(OH)2到到Mg的可能途径。的可能途径。2021/8/9 星期一9 过滤,加盐酸过滤,加盐酸 加热加热 电解电解海水 母
4、液 b c 煅烧 a 浓缩浓缩贝壳 石灰乳 a ;b ;c 。MgCl2溶液练习练习根据讨论,在下列方框中填入合适的物质的化学式根据讨论,在下列方框中填入合适的物质的化学式完成工业上用海水提镁的工艺流程,完成工业上用海水提镁的工艺流程,并写出并写出a、b、c三个步骤的化学方程式:三个步骤的化学方程式:CaOMg(OH)2MgCl26H2OMgCl2MggCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2 +CaCl2Mg(OH)Mg(OH)2 2+2HCl=MgCl+2HCl=MgCl2 2+2H+2H2 2OOMgClMgCl2 2(熔融熔融熔融熔融)=Mg+ClMg+Cl2 2通电2021/8/9 星
5、期一10一、从海水中提取镁一、从海水中提取镁煅烧贝壳:煅烧贝壳:制取石灰乳:制取石灰乳:制取氢氧化镁:制取氢氧化镁:制取氯化镁晶体:制取氯化镁晶体:制取无水氯化镁:制取无水氯化镁:电解熔融氯化镁:电解熔融氯化镁:CaCO3=CaO+CO2煅烧煅烧CaO+H2O=Ca(OH)2MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2 +CaCl2Mg(OH)2+2HCl+4H2O=MgCl2.6H2OMgCl2.6H2O=MgCl2+6H2OHClMgCl2(熔融熔融)=Mg+Cl2通电通电2021/8/9 星期一11二、镁的原子结构和化学性质二、镁的原子结构和化学性质镁镁 Mg最外层电子数:最外层电子数:2
6、Mg-2e-Mg2+2021/8/9 星期一12探究一:取一根除去氧化膜的镁条,点燃后插入充满探究一:取一根除去氧化膜的镁条,点燃后插入充满CO2的的集气瓶中。的的集气瓶中。现象:现象:结论或化学方程式:结论或化学方程式:燃着的镁条在燃着的镁条在CO2中继续燃烧,发出耀眼的白光,中继续燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体,在集气瓶的内壁有黑色固体附着生成白色固体,在集气瓶的内壁有黑色固体附着2Mg+CO2=2MgO+C点燃探究二:取一小段除去氧化膜的镁条投入盛有一定量稀硫探究二:取一小段除去氧化膜的镁条投入盛有一定量稀硫酸的试管中;酸的试管中;现象:现象:结论或化学方程式结论或化学方程式:镁条逐
7、渐溶解,有大量气体产生镁条逐渐溶解,有大量气体产生 Mg+H2SO4=MgSO4+H22021/8/9 星期一13探究三:取一小段除去氧化膜的镁条投入滴有酚酞的水中;探究三:取一小段除去氧化膜的镁条投入滴有酚酞的水中;现象:现象:结论或化学方程式:结论或化学方程式:有气体产生,滴有酚酞的水溶液变红有气体产生,滴有酚酞的水溶液变红(但比钠与但比钠与水反应缓和得多)水反应缓和得多)Mg+H2O=Mg(OH)2+H2四、四、Mg条与氮气的反应条与氮气的反应 3 Mg+N2=Mg3N2点燃2021/8/9 星期一14镁的用途镁的用途 1 1、镁合合金金(约含含镁80%80%)被被大大量量用用于于火火箭箭、导弹和和飞机等制造机等制造业,美名为,美名为“国防金属国防金属”。2、镁镁元元素素能能维维护护心心肌肌纤纤维维正正常常舒舒缩缩功功能能和和冠冠状状动脉弹性,有动脉弹性,有“心脏保护神心脏保护神”的美称。的美称。3、镁可以用来制造烟火。、镁可以用来制造烟火。4、镁还可以用来制药。、镁还可以用来制药。2021/8/9 星期一15小结1、海水提镁的工艺流程2、镁的性质3、镁的用途2021/8/9 星期一16