镁的提取及应用

第四节海水中的元素一海水—元素宝库海水中共含有80多种元素，这些元素大部分以盐的形式存在，它们在海水中的含量差异很大。人们常把海水中的元素分为常量元素和微量元素。1.常量元素(>1mg/L):占99.9％Na、Cl、Mg、S、Ca、K、C、Sr、Br、B、F２.微量元素(＜1mg/L):Li、I、U氯碱工业锂是热核反应的重要材料也是制造锂电池和特种合金的原料;碘用于制药，具有极其重要的生理作用;海水中的铀可用作热核燃料，具有极大的应用价值。人类通过海水晒盐从海水中提取食盐，食盐不仅是常用的调味品,也是人体必须的物质.在工业上，以食盐为原料可以制得哪些化工产品？这些产品各有什么用途？海水中部分元素浓度图海水中镁的总储量约为1.8×1015t引海水渠道的闸门海面堤坝贮水池蒸发池结晶池盐田示意图海水盐田粗盐引入风吹日晒二、氯碱工业海水盐田粗盐引入风吹日晒海水盐田粗盐引入风吹日晒电解法制烧碱的原料是饱和食盐水，由于粗盐中含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-

杂质，不符合电解要求，因此必须经过精制．某校实验小组精制粗盐水的实验过程如下：请回答以下问题：（1）操作a的名称是________（2）在Ⅱ步中，加入过量试剂甲后，生成了两种大量的沉淀，则试剂甲为______溶液．试剂乙为_____，固体F为________（3）在第Ⅴ步中，加入试剂丁直到溶液无明显变化时，写出此过程的化学方程式____________过滤NaOHBaCl2CaCO3和BaCO3NaOH+HCl=NaCl+H2ONa2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑NaCl俗名“食盐”，它有哪些用途呢你知道吗2.医学：配成浓度为０.９％的“生理食盐水”4.工业：电解饱和食盐水制取Cl21.日常生活:是我们日常生活中的必需调味品.3.公路上的积雪也可以用氯化钠来消除氯气的工业制法原理：2NaCl+2H2O==2NaOH+H2↑+Cl2↑电解人们把以电解食盐水为基础制取氯气、烧碱(NaOH)等产品的工业称为“氯碱工业”.Mg2+Mg2+Mg2+Mg2+Mg2+Mg2+约为1.8ҳ1015t三、从海水中提取镁自然界中的镁石棉菱镁矿MgCO3镁橄榄石Mg2SiO4光卤石KCl·MgCl·6H2O以化合态的形式存在Mg2+MgMg(OH)2MgCl2海水（一）从海水中提取镁的流程海水提取镁的步骤：

海水粗盐贝壳CaO石灰乳Mg(OH)2母液精盐煅烧水,重结晶盐酸,浓缩MgCl2·6H2OMgMgCl2脱水电解实际生产和实验设计的不同MgCl2=Mg+Cl2Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2OCa(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2+CaCl2MgCl2·6H2OMgMgCl2脱水电解海水粗盐母液水,重结晶贝壳CaO石灰乳煅烧Mg(OH)2精盐盐酸,浓缩水CaO+H2O=Ca(OH)2

（石灰乳)电解CaCO3=CaO+CO2高温探究一镁的物理性质(揭开镁的真面目)

取出一根镁条其颜色，用砂纸擦去镁条表面的氧化膜，再观察这根擦亮的镁条的颜色，并掂量一下它的重量，总结出镁的物理性质。（二）、镁的物理性质：

镁是______金属，有________，密度较____，硬度较___，质地_____，熔点较低，是热和电的良导体。银白色金属光泽小小柔软镁的原子结构示意图：+12282Mg镁在金属活动性顺序中的位置:KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAuMg应该比较活泼，但比Na不活泼结构性质决定（三）、镁的化学性质：探究二镁在空气中的燃烧2Mg＋O22MgO点燃剧烈燃烧，发出刺眼的白光，放出大量的热，产生____色物质探究二（１）镁在空气中燃烧现象:镁在空气中燃烧的产物只有MgO吗？还会和空气中的其他气体发生反应吗？白探究二（２）镁与氮气的反应将点燃的镁条伸入装有氮气的集气瓶中，观察现象．探究二（２）镁与氮气的反应3Mg＋N2Mg3N2点燃

继续燃烧，产生白烟。现象:与空气中的CO2反应吗？探究二（３）镁与二氧化碳的反应第一步(制取CO2):取一根大试管，用镊子取２～３小块石灰石于试管中，加入适量盐酸溶液(1/4试管)，塞上橡皮塞，然后用向上排空气法收集CO２于装沙子的集气瓶中。如何验满?将点燃的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则证明CO2已收集满。收集完气体将试管中溶液倒掉,留下石灰石固体,并有水洗一下固体!第二步(与CO2的反应):取一根4~5cm长的镁条，用砂纸将表面的氧化膜擦去，用坩埚钳夹持镁条，在酒精灯上点燃后，伸入充满二氧化碳的集气瓶中，观察现象。观察实验现象做到“眼到、手到、……心到”．“心到”是一切的前提．

做完实验将沙子倒到另一个集气瓶当中，把集气瓶洗净！（养成习惯！给人方便，也是给自己方便！）实验操作注意事项：石灰石－－用镊子取盐酸取用量－－１／４试管收集方法－－向上排空气法验满－－点燃的木条（火柴）收集的气体－－装在装沙的集气瓶中同组合作,提高效率!及时清理制取CO2剩余的酸溶液!探究二（３）镁与二氧化碳的反应探究二（３）镁与二氧化碳的反应2Mg＋CO22MgO＋C点燃

剧烈燃烧，发出耀眼的白光，产生大量的白烟，在瓶的内壁上有黑色物质生成。现象:小结：镁在空气中燃烧的产物

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。

探究三镁与水的反应

取一根试管，加入适量的水并滴加2~3滴酚酞试液，向试管中投入1~2cm（用砂纸擦亮）的镁条，观察现象;然后对试管进行加热，再观察现象。

实验：镁条：1～2cm

蒸馏水：试管的1/4酚酞：2～3滴

现象：镁条表面有少量气泡产生，加热后镁条表面有大量气泡产生，加酚酞后溶液变红。Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑加热镁与水的反应探究三探究四镁与酸的反应在一支试管中放入一小段擦去氧化膜的镁条，再向试管中加入一定量的稀硫酸，观察现象。现象：镁条逐渐溶解，有大量气体产生

Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑

Mg+2HCl=MgCl2+H2↑

探究五镁与盐的反应

取一根试管，加入适量的硫酸铜试液，向试管中投入1~2cm（用砂纸擦亮）的镁条，观察现象;Mg＋CuSO4MgSO4＋Cu（四）、镁的用途：用镁合金做车架的捷安特自行车奥迪轿车镁合金外壳二镁的物理性质

镁为_______色金属，硬度较____，具有导___导___性，密度较_____。镁合金的密度也较小，但硬度和强度都较大，因此镁合金被大量用于制造______、______和_______等.三镁的化学性质1）与非金属的反应（氧气、氮气等)1.与O2反应：2Mg+O2=2MgO点燃2.与N2反应：3Mg+N2=2Mg2N3点燃一镁的提取银白小电热小火箭导弹飞机2)与水的反应:Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2三镁的化学性质4）与酸反应（盐酸、硫酸等)

3)与CO2反应:2Mg+CO2=2MgO+C点燃Mg+H2SO4=MgSO4+H2四镁的用途1）镁合金的密度较小,但硬度和强度都较大,因此被用于制造火箭.导弹和飞机的部件2）镁燃烧发出耀眼的白光,因此常用来制造通信导弹和焰火;3）氧化镁的熔点很高,是优质的耐高温材料.1.把燃着的镁条放入下列气体中，不能反应的是()A.N2 B.CO2 C.Cl2 D.He2.镁粉在焰火，闪光粉中是不可少的原料，工业制造镁粉将镁蒸气在气体中冷却。下列可作为冷却气体的是：①空气②CO2③Ar④H2⑤N2A、①②B、②③C、③④D、④⑤

3