2013-2014学年高一化学苏教版必修一：2.2.4镁的提取及应用.ppt

KClCaCl2MgCl2NaCl 5 - 10 - 15 - 20 - 含量g 每千克海水中几种氯化物的含量 1 1、地球上的镁主要以化合态形式、地球上的镁主要以化合态形式存在于存在于 地壳和海水地壳和海水(MgCl(MgCl 2 2 ) )中中，海水中镁的总储量约海水中镁的总储量约 为为1.8101.81015 15t t。 。因此制取镁的过程是一个什么因此制取镁的过程是一个什么 过程？过程？ 【问题】 化合态镁游离态镁 还原 思考： 、如何实现Mg2+ 的富集和分离？ 可以加入一种试剂使Mg2+ 沉淀 、是不是直接往海水中加沉淀剂？ 不是，因为海水中的Mg2+ 的浓度很小，直 接加沉淀剂不利于Mg2+ 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 、从综合角度考虑选用哪种试剂作沉淀剂好？ Ca(OH)2 思考：1、如何由贝壳制得氢氧化钙？ 贝壳 (CaCO3) 煅烧 CaOCa(OH)2 2、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 3、请设计由Mg(OH)2到Mg的可能途径。 由于镁本身比较活泼，用还原法比较 困难，工业上常使用电解法得到镁 H2O 4、如何制得无水MgCl2 ？ 思考： 先加盐酸反应，再浓缩得MgCl26H2O晶 体，然后再将MgCl26H2O晶体在HCl气 氛中加热脱水即可得无水MgCl2 一、镁的工业常见制法一、镁的工业常见制法电解法电解法 流程： 海水 Mg(OH)2 Mg(OH)2 过滤 MgCl2溶液 盐酸 HCl MgCl26H2O 蒸发 结晶 MgCl2 干燥 Cl2 Mg 电解 贝壳 CaO 石灰乳 水 煅烧 请写出上述过程中所涉及到的化学方程式 思考：电解产生的Cl2怎么处理？ Cl2 电解 1.贝壳煅烧成石灰： CaCO3 = CaO + CO2 2.石灰制成石灰乳： CaO + H2O = 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 + MgCl2 = Mg (OH)2 + CaCl2 4.氢氧化镁与盐酸反应: Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O 5.电解熔融的氯化镁可以得到金属镁： MgCl2 = Mg + Cl2 高温 工业提取镁的有关反应原理： 二、镁的性质二、镁的性质 1、物理性质 ： 银白色固体、导电导热、密度小、硬度小银白色固体、导电导热、密度小、硬度小 镁的性质与原子结构的关系 Mg 易失2e- Mg2+ 因此：镁很活泼，可与活泼的非金属、 氧化物、水、酸等物质反应 （1）与O2反应 常温：生成氧化膜 （发生钝化） 点燃：2Mg+O2=2MgO 发出耀眼的白光 点燃 （2）与其他非金属反应 Mg+Cl2=MgCl2（白色） Mg+S=MgS（白色） 3Mg+N2 = Mg3N2（淡黄色 ） 点燃 2、化学性质： 实验实验1 1：取一根打磨好的镁条，用坩埚钳夹：取一根打磨好的镁条，用坩埚钳夹 住，在酒精灯上点燃，伸入盛有二住，在酒精灯上点燃，伸入盛有二 氧化碳气体的集气瓶。观察现象。氧化碳气体的集气瓶。观察现象。 实验实验2 2：取：取2 2片打磨好的镁条放入一支试管，片打磨好的镁条放入一支试管， 加入少量水，滴入加入少量水，滴入2-32-3滴酚酞，加热滴酚酞，加热 沸。观察现象。沸。观察现象。 实验实验3 3：取一小段除去氧化膜的镁条投入盛：取一小段除去氧化膜的镁条投入盛 有一定量稀盐酸的试管中。有一定量稀盐酸的试管中。 【实验与探究】 1、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 现象： 2、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。 3、迅速反应，生成大量气泡，且放出 热量，试管内壁温度升高 （4）与水反应 Mg+2H2O（热水）= Mg(OH)2+H2 中强碱，能使酚酞变红 （3）与氧化物反应 2Mg +CO2=C+2MgO 点燃 2Mg +SO2= S + 2MgO 若Mg过量： Mg+S=MgS （4）与非氧化性酸反应： （稀H2SO4 稀HCl等） Mg + 2H+ = Mg2+ + H2 与氧化性酸发生复杂的反应(HNO3、浓H2SO4)不产生H2 （5）与盐溶液反应(置换较不活泼的金属） Mg +Cu2+ = Mg2+Cu 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 空气 CO2 氩气（Ar） N2 H2 问题探究：等质量的镁条分别在O2、 CO2、N2中完全燃烧后，生成的固体的 质量的大小关系为 。 在 空气中呢？ 尽管空气中N2含量较大，但是N2的氧化性 比O2弱，而CO2比较稳定且含量极少，因此 ： Mg在空气中的燃烧产物主要为MgO，含有 极少量的Mg3N2，几乎没有C。 镁的用途 1、镁镁合金（约约含镁镁80%）被大量用于火箭、导导 弹弹和飞飞机等制造业业，美名为“国防金属”。 2、镁元素能维护心肌纤维正常舒缩功能和冠状 动脉弹性，有“心脏保护神”的美称。 3、镁可以用来制造烟火。 4、镁还