镁的提取及应用-江苏上冈高级中学

海水提取镁的工艺流程图
观察与思考：镁的化学性质探究
〖实验1〗 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，伴有白烟，在瓶的内壁有 黑色的固体生成 结论：在点燃或高温条件下，镁能与二氧 化碳反应 2Mg+CO2==2MgO+C
点燃
〖实验2〗
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↑
可以采取哪些措施来提高经济效 益?
市场价格
试剂 价格 ( 元 / 吨)
氢氧化钾
氢氧化钠 氢氧化钙 氢氧化钡
6160
2300
580
3700
问题：工业上氢氧化钙从哪里获取？
解决：
利用海边的贝壳生产， 降低成本。
问题思考
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？
解决： 使用石灰乳
——苏教版必修1专题2第二单元
江苏省上冈高级中学
吴中明
一、生活、生产、自然界中的镁
汽车合金配件
高纯镁锭
镁合金锭
镁合金仪器箱
奥迪轿车镁合金外壳
神 六
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。
解决：浓缩，利用晒盐后的母液（卤水）
卤水中的离子浓度图
问题思考
问题三:如何把Mg(OH)2转化为 单质镁？
解决： Mg(OH)2
盐酸
MgCl2
电解
熔融
Mg
问题思考
问题四：为什么海水中已有
MgCl2我们却要加碱转化为Mg(OH)2 再加酸变回MgCl2?
解决：浓缩、提纯
问题思考
问题五：从海水提取镁的过程中，
Mg +Cu2+ = Mg2++Cu
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吴中明
镁的性质与原子结构的关系
Mg
易失2e-
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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：2Mg+O2==2MgO
点燃
发出耀眼的白光
Mg+Cl2==MgCl2
2、与其他非金属反应
Mg+S==MgS 3Mg+N2 == Mg3N2
点燃
镁的化学性质归纳
3、与水反应
2+ Mg
解决：选择合适 的沉淀剂沉淀镁 离子
实验探究
探究一：取0.06mol/L（与海 水中镁离子浓度类似）的氯化 镁溶液加入氢氧化钠溶液，混 合、振荡、观察现象
实验探究
探究二：取3mol/L（与海水中 镁离子浓度类似）的氯化镁溶 液加入氢氧化钠溶液，混合、 振荡、观察现象
问题思考
问题二：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？
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的反应（HNO3、浓H2SO4）
6、与盐溶液反应(置换较不活泼的金属）
菱镁矿MgCO3
Mg3［Si4O10］( OH)2
镁橄榄石 Mg2SiO4
光卤石 KCl· MgCl· 6H2O
石棉
海水中部分元素浓度图
海水中镁的总储量约为1.8×1015 t
20 18 16 14 12 g/L 10 8 6 4 2 0
氯 钠 镁 钾 溴 碘 钙 硫
问题思考
问题一：如何把Mg2+从母液中 分离出来？