镁的提取及应用PPT下载5
特性: 熔点低于任何一组分
镁的主要用途:1、制合金
2、制耐火材料(MgO)熔点高 3、植物叶绿素组成成分
镁在哪里?
镁是人体内不可缺少的微量元素。它可 激活人体内325个酶系统,参与各种能量的 代谢活动,是人体一切生长过程,包括骨、 细胞、核糖核酸、脱氧核糖核酸以及各种生 物膜形成的重要物质,并与心脏、神经、肌 肉功能的关系极为密切。男性成人每日需镁 350毫克,女性成人为300毫克,孕妇为450 毫克。人们日常的一般食物含镁量是比较丰 富的。对一般人来说,补充镁的最好来源是 食物,其中以麦芽、全麦制品、糙米、蛋黄、 豆类、新鲜玉米、花生、香蕉最佳。
专题二 从海水获得的化学物质
镁的提取及应用
05.08.2020
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高纯镁锭 镁合金锭
观察与思考
镁的物理性质
镁是银白色的金属 ,质地较 柔软,密度较小(1.74g·cm-3),熔 点较低,是热和电的良导体。
回忆镁的燃烧
现象:发出耀眼的白光,生成白色固体。
点燃
2Mg+O2===2MgO
菱镁矿MgCO3
Mg3[Si4O10]( OH)2
镁橄榄石 Mg2SiO4
光卤石 KCl·MgCl·6H2O
石棉
海水中部分元素含量示意图
海水中镁的总储量约为1.8×1015 t
海水提取镁的工艺流程图
二
问题:海水中镁离子的浓度约 为1.28 g/L,浓度太稀了, 我们该怎么办?
、 海 水 提
海水 贝壳
母液
煅烧
CaO
过滤,加盐酸
a
b Mg(OH)2
MgCl2
溶液
结晶
石灰乳
加热
MgCl2·6H2O
电解
c MgCl2 Mg
a MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2 +CaCl2 ;
b Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
;
通电
c MgCl2(熔融) = Mg+Cl2
。
2、海水中含的MgCl2是Mg的重要来源之一,从海水中提镁, 可按如下步骤进行: (1)将贝壳制成石灰乳 (2)在引入的海水中加入石灰乳、沉降、过滤、洗涤沉 淀物 (3)将沉淀物与盐酸反应、结晶、过滤、干燥产物 (4)将产物熔融后电解
思考3:如何简便制得氢氧化钙?
可以利用海边大量的贝壳。
思考4、如何由贝壳制得氢氧化钙?
煅烧 贝壳(CaCO3)
CaO
H2O Ca(OH)2
思考5:过滤的目的是什么?需要哪 些仪器?
将生成的氢氧化镁过滤出来,
漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台
思考6:制备镁可以电解MgO,也可以电解 MgCl2,最好用什么呢?
镁
富集
的
工
艺
流
程
思考1:
1、海水中镁离子浓度很小,如何实现 Mg2+ 的富集和分离?
浓缩,利用晒盐后的母液(卤水)
可以加入一种试剂使Mg2+ 沉淀。
思考2、综合角度考虑选用哪种试剂作沉淀剂好?
试剂 氢氧化钾 氢氧化钠 氢氧化钙 氢氧化钡
价格
(元/吨) 6160
2300 580 3700
用氢氧化钙好,为了达到最佳效果所以用石 灰乳代替石灰水
温馨提示
从溶液中析出的是MgCl2·6H2O,而我们 用到的是无水氯化镁,所以通常要将 MgCl2·6H2O放在HCl气氛中加热干燥
解决:MgCl2(熔融)电==解=== Mg+Cl2↑
海水提取镁的工艺流程图
Cl2
思考:电解产生的Cl2怎么处理?
[练习]1、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, 并写出a、b、c三个步骤的化学方程式:
6、与盐溶液反应(置换较不活泼的金属)
Mg +Cu2+ = Mg2++Cu
问题1:镁着火了,应该如何灭火?
砂土盖灭。
问题2:镁在空气中燃烧,产物会有哪 些?
MgO、Mg3N2、C
问题3:镁比铁活泼,但镁比铁耐腐 蚀,为什么?
镁表面生成一层致密的氧化物 薄膜,阻止镁的继续氧化
合金:
金属与金属或非金属熔合在 一起形成且有金属特性的混 合物
结论或化学方程式:Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
镁也可以与水反应
化学方程式: Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑
镁的性质与原子结构的关系
易失2eMg
Mg2+
镁很活泼,可与活泼的非金属、酸 等物质反应
镁的化学性质归纳
1、与O2反应
点燃
点燃:2Mg+O2==2MgO
发出耀眼的白光
Mg+Cl2==MgCl2
探究一:取一根除去氧化膜的镁条,点燃后伸入充 满CO2的集气瓶中。 现象:镁条在CO2中剧烈燃烧,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
结论或化学方程式: 2Mg
+
点燃
CO2 =
2MgO+C
Mg条与氮气的反应
点燃
3 Mg +N2= Mg3N2
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; 现象:镁条逐渐溶解,有大量气体产生
小 结
1、镁的用途 2、镁的性质 3、海水提镁的流程与原理
谢谢各位老师的指导!
1:A 2:D 3:D 4:B 5:D 6:D 7:(1) CaCO3高=温= CaO+CO2 (2) CaO+H2O==== Ca(OH)2 Mg2+ +2OH-=Mg(OH)2↓
关于提取镁,下列说法中不正确的是( D) A、此法的优点之一是原料来源丰富 B、进行(1)、(2)、(3)步的目的是从海水中提取
MgCl2 C、第四步会产生氯气 D、以上过程中涉及到复分解反应、化合反应和置换反应
3、分析镁在空气中的燃烧产物,肯定不存在的物质是
( C) A、C B、 MgO C、MgCO3 D、Mg3N2
物质 熔点
氧化镁 (MgO) 2825℃
氯化镁 (MgCl2) 714℃
思考7:中和的目的是什么,得到 什么物质?
将氢氧化镁转化为氯化镁,用于制备单质镁。
问题与解决
在运用电解法时,是电解MgCl2溶液 还是熔融的MgCl2?
温馨提示
电解饱和NaCl溶液 2NaCl+2H2O电=解2NaOH+H2 ↑ +Cl2 ↑ 电解熔融NaCl 2NaCl电=解2Na+Cl2↑
2、与其他非金属反应 Mg+S==MgS
点燃
3Mg+N2 == Mg3N2
镁的化学性质归纳
3、与水反应 中强碱,能使酚酞变红
Mg+2H2O(热水)== Mg(OH)2+H2↑ 4、与氧化物反应
点燃
2Mg+CO2==C+2MgO
镁的化学性质归纳
5、与非氧化性酸反应:稀H2SO4 稀HCl
Mg+2H+=Mg2++H2↑ 与氧化性酸发生复杂