镁的提取及性质
镁
中文名： 镁 外文名： Magnesium 化学式： Mg 相对原子质量：24.3050化学品类别： 活泼金属单质 管制类型： 镁粉(*)（易制爆）,其余性状不管制储存：密封阴凉干燥保存Mg+2Other电离能(kJ/ mol)M - M+ 737.7M+ - M2+ 1450.7M2+ - M3+ 7732.6M3+ - M4+ 10540M4+ - M5+ 13630M5+ - M6+ 17995M6+ - M7+ 21703M7+ - M8+ 25656M8+ - M9+ 31642M9+ - M10+ 35461外围电子排布：3s2核外电子排布： 2-8-2电子层：KLM外围电子层排布：3s2原子量：24.3050晶体结构：晶胞为六方晶胞。
晶胞参数：a = 320.94 pmb = 320.94 pmc = 521.08 pmα = 90°β = 90°γ = 120°莫氏硬度：2.5同位素及放射线: Mg-24 Mg-25 Mg-26 Mg-27[9.45m] Mg-28[21h]电子亲合和能： -21 KJ·mol-1第一电离能：738 KJ·mol-1第二电离能：1451 KJ·mol-1第三电离能：7733 KJ·mol-1单质密度：1.738 g/cm3单质熔点：650.0 ℃单质沸点：1170.0 ℃原子半径：1.72 埃离子半径：0.66(+2) 埃共价半径：1.36 埃热导率:156 W/(m·K)镁属于元素周期表上的IIA（第二主族）族碱土金属元素。
具有银白色光泽，略有延展性。
镁的密度小，离子化倾向大。
在空气中，镁的表面会生成一层很薄的氧化膜，使空气很难与它反应。
镁和醇、水反应能够生成氢气。
粉末或带状的镁在空气中燃烧时会发出强烈的白光。
在氮气中进行高温加热，镁会生成氮化镁（Mg3N2）；镁也可以和卤素发生强烈反应；镁也能直接与硫化合。
镁的提取及应用
镁的提取及应用镁及其性质镁是一种常见的金属元素，在自然界中广泛存在。
它的化学符号为Mg，原子序数为12，原子量为24.31。
在化学元素中，镁具有非常高的活性，是地壳中第8位丰富的元素。
由于镁具有较轻的质量和较高的熔点，因此它在工业上被广泛使用。
镁是一种强烈的还原剂，它可以与大多数的非金属元素如氧、氟、氯和硫等反应，形成相应的化合物。
在生物学中，镁是一种重要的元素，其离子对于细胞的正常生理功能非常关键。
它参与了许多基本的生物化学过程，包括DNA合成、蛋白质合成、细胞分裂等。
同时，镁也能够影响人体内的电解质平衡，对心血管系统和免疫系统都有重要影响。
镁的提取方法在工业上，镁的主要生产方法是熔盐电解法。
该方法是指将氯化镁和氯化钠混合的熔盐溶液放入电解槽中，然后通以直流电流，电解出镁和氯气。
氯化镁通常是由镁矿石经过热处理得到的。
除了熔盐电解法外，还有其他的镁的生产方法，包括化学镀铝法、金属热还原法、熔融热还原法和溶剂抽提法等。
但这些方法相对于熔盐电解法而言要复杂且成本更高。
镁的应用由于镁具有较低的密度、良好的导热性和良好的加工性能，因此在工业和制造领域中被广泛使用。
下面是一些例子：轻金属材料由于镁具有较低的密度和高的振动阻尼能力，因此它在制造汽车、航空器、火箭和导弹等方面得到了广泛的应用。
例如，它可用于制造汽车零部件、底盘、引擎外壳、轮毂、飞机机身等。
防腐材料镁也是一种良好的防腐材料，它可以作为阴极保护材料，防止金属腐蚀。
例如，它可以用于制造锅炉、热交换器、储罐、船舶和海上构造物等防腐设备。
医疗行业镁也在医疗行业中得到了广泛应用，它可以用于治疗蛇咬伤、心肌梗塞、哮喘和癌症等疾病。
此外，镁也可以作为缓解紧张情况的镇静剂，常被用于手术前后的镇静剂以及治疗抽搐等症状。
其他应用除了上述应用外，镁还可以用作物种纤维材料，例如制造铸造砂、强化陶瓷制品的烧结剂、生产铝的添加剂、制备金属陶瓷等。
在工业和生物学领域中，镁都发挥着重要的作用。
高中化学《镁的提取及应用》
□03 MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2 。
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(2)MgCl2的生成：
□04 Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O
。
(3)镁的生成化学方程式为
MgCl2(熔融)=通==电==Mg＋Cl2↑。
2．镁粉是做焰火、闪光粉、鞭炮不可缺少的原料，工业制造镁蒸气要
在某气体中冷却。下列可作为冷却气体的是( )
①空气 ②CO2 ③Ar ④H2 ⑤N2
A．①和②
B．②和③
C．③和④
D．④和⑤
答案 C
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答案
解析 镁蒸气在某气体中冷却，则该气体必须在高温下不与镁反应。而 高温下O2、N2、CO2都能与镁发生反应。
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一、选择题 1．下列有关镁的叙述正确的是( ) A．镁条燃烧的火灾可用CO2进行扑灭 B．单质镁因坚硬、轻巧、易于加工，可用来做窗框等 C．镁制容器可用来装浓硝酸 D．镁在空气中燃烧产物并不全是MgO
答案 D
答案
解析 镁是很活泼的金属，具有强还原性，燃着的镁能够夺取二氧化碳
烧，燃烧后所得固体产物的质量由大到小的顺序为( )
A．②<①<③<④
B．④＝①＝②＝③
C．④>①>②>③
D．③>①>②>④
答案 C
答案
解析 设镁为1 mol，在O2中Mg―→MgO，质量增加16 g；在空气中
镁冶炼过程
过程
将菱镁矿与碳混合，在高 温下进行还原反应，生成 镁和一氧化碳。
优缺点
该方法成本较低，但会产 生大量的一氧化碳排放， 对环境有一定影响。
熔盐电解法
原理
利用电解熔融的氯化镁， 将镁离子还原成镁。
过程
将氯化镁熔融后进行电解 ，在阴极上得到镁和氯气 。
优缺点
该方法得到的镁纯度高， 但能耗较大，且需要处理 氯气。
镁冶炼过程
目录
• 镁冶炼概述 • 镁矿石的开采与选矿 • 镁矿石的预处理 • 镁的冶炼方法 • 镁冶炼的环境影响与治理 • 镁冶炼的发展趋势与展望
01
镁冶炼概述
镁的性质和用途
镁的性质
镁是一种轻质、有延展性的银白 色金属，具有较高的热导率和电 导率。
镁的用途
镁在航空、汽车、电子、通讯、 军事等领域广泛应用，作为结构 材料和功能性材料。
破碎
将大块原矿破碎成小块，以便 于后续的筛分和磨碎。
磨碎
将筛分后的矿石进行磨碎，使 矿石颗粒变得更细，便于浮选 和磁选。
磁选
对于某些具有磁性的矿物，通 过磁场将其与非磁性矿物分离 。
选矿设备与技术
筛分设备
振动筛、圆筒筛等 。
浮选设备
浮选机、搅拌桶等 。
破碎设备
颚式破碎机、圆锥 破碎机等。
磨碎设备
球磨机、棒磨机等 。
生物法
利用微生物或酶等生物手段将氧化镁还原成 镁。
优缺点
这些方法各有优缺点，适用范围也不同，需 要根据实际情况选择合适的冶炼方法。
05
镁冶炼的环境影响与治理
镁冶炼的环境影响
大气污染
镁冶炼过程中会产生大量的烟尘 和废气，其中包含二氧化硫、氮 氧化物、颗粒物等污染物，对大
镁及其重要化合物的主要性质及应用 Word版含解析
镁及其重要化合物的主要性质及应用【要点解读】 1．镁的性质(1)物理性质：具有银白色金属光泽的固体，密度、硬度均较小，熔点较低，有良好的导电、传热和延展性。
(2)化学性质：①与非金属反应⎩⎪⎨⎪⎧与O 2反应：2Mg ＋O 2=====点燃产生强烈白光与Cl 2反应：Mg ＋Cl 2=====点燃MgCl 2与N 2反应：3Mg ＋N 2=====点燃Mg 3N2②与CO 2反应：2Mg ＋CO 2=====点燃2MgO ＋C ③与H 2O 反应：Mg ＋2H 2O=====煮沸Mg(OH)2＋H 2↑ ④与H ＋反应：Mg ＋2H ＋===Mg 2＋＋H 2↑。
2．海水提镁沉淀Mg 2＋→Mg 2＋＋2OH －===Mg(OH)2↓ ↓制MgCl 2→Mg(OH)2＋2HCl===MgCl 2＋2H 2O ↓电解得Mg →MgCl 2(熔融)=====电解Mg ＋Cl 2↑ 3．用途生产合金，冶金工业上用作还原剂和脱氧剂。
4．镁的重要化合物【重难点指数】★★★【重难点考向一】镁及其化合物的转化关系【典型例题1】某同学通过系列实验探讨Mg 及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是( )A ．将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁片于其中探讨Mg 的活泼性B ．将NaOH 溶液缓慢滴入MgSO 4溶液中，观察Mg(OH)2沉淀的生成C ．将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀D ．将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水MgCl 2固体 【答案】B【解析】本题考查镁及其化合物的性质、常见的基本实验操作。
稀释浓硫酸时，应将浓硫酸沿着器壁或玻璃棒慢慢加入水中，并及时搅拌，A 是错误的；过滤时需要用玻璃棒引流，因此C 不正确；蒸发溶液时应该用蒸发皿而不是表面皿，2固体，所【重难点考向二】镁的提取工艺及原理【典型例题1】【2014·高考全国卷Ⅱ，36(1)(3)(4)】将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。
Mg的提取和性质
镁的物理性质
银白色、 银白色、有金属光泽 密度较小(ρ=1.74g/cm3,轻金属） 轻金属） 密度较小 轻金属 硬度较小（质软） 硬度较小（质软） 熔点较低 具有良好导电性和传热性
三、镁的原子结构和化学性质 镁 Mg +12
２８２
最外层电子数：2 最外层电子数：
Mg -2e-
Mg2+
1、制合金（密度小、硬度和强度大） 、制合金（密度小、硬度和强度大） 镁合金用于火箭、导弹、 镁合金用于火箭、导弹、飞机的部件 2、信号弹、焰火 、信号弹、 3、制耐火材料（MgO）熔点高(2800 0C) 、制耐火材料（ ） 电解MgO也能制取 也能制取Mg单质 与电 单质,与电 问 :电解 电解 也能制取 单质 相比,哪种方法好 哪种方法好? 解MgCl2相比 哪种方法好
结论：具有较强的还原性， 结论 ： 具有较强的还原性 ， 因此在反应中做 还原剂。 还原剂。
镁的化学性质
1.镁与非金属反应 1.镁与非金属反应 2Mg+O2 == 2MgO
点燃 点燃
制造信号弹 镁在空气中的反 应.
3Mg+N2==Mg3N2 (淡黄色) 淡黄色) Mg+Cl2== MgCl2 Mg +S== MgS
总结： 总结：
结构 决定 体现 性质 决定 体现
点燃 点燃
存在、制取、 存在、制取、用途
2MgO Mg3N2 2MgO＋C ＋ Mg(OH)2＋H2↑
镁的化学性质 2Mg＋O2 ＋
3Mg＋N2 ＋
2Mg＋CO2 ＋ Mg＋2H2O ＋
点燃
加热
Mg＋2HCl＝MgCl2＋H2↑ ＋ ＝
Mg+Cu2+ = Mg2++Cu
【重点考点】最新高中化学 专题2 从海水中获得的化学物质 第二单元 钠、镁及其化合物 第4课时 镁的提取及应
第4课时 镁的提取及应用[学习目标定位] 1.了解从海水中提取镁的原理和过程。
2.掌握镁及其化合物的性质和用途。
一、从海水中提取镁 1．工艺流程2．相关反应的方程式 (1)分解贝壳制取氢氧化钙： ①CaCO 3=====高温CaO ＋CO 2↑； ②CaO＋H 2O===Ca(OH)2。
(2)沉淀镁离子： Mg 2＋＋2OH －===Mg(OH)2↓。
(3)制备氯化镁：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl 2＋2H 2O 。
(4)制取金属镁：MgCl 2(熔融)=====通电Mg ＋Cl 2↑。
由MgCl 2·6H 2O 加热制取无水MgCl 2时，要不断通入干燥的HCl 气体，防止MgCl 2水解生成Mg (OH )2。
例1 镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的。
某学校课外兴趣小组从海水晒盐后的盐卤(主要含Na ＋、Mg 2＋、Cl －、Br －等)中模拟工业生产来提取镁，主要过程如下：回答下列问题：(1)工业上从盐卤中获取Mg(OH)2用石灰乳而不用NaOH 溶液的原因是_________________。
(2)从过程①得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量的Ca(OH)2，除去少量Ca(OH)2的方法是先将沉淀加入到盛有__________溶液的烧杯中，充分搅拌后经________、________(填操作方法)可得纯净的Mg(OH)2。
(3)下图是该兴趣小组设计进行过程③的实验装置图：其中装置A 的作用是____________________________________________________________。
(4)写出过程④中发生反应的化学方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
镁的提取及应用(上课用)
• •
14．烧碱、纯碱等都是重要的化工原料。 (1)利用如图装置可以证明二氧化碳与烧碱溶液发生了反应。 ①若将A与B连接，打开 止水夹，将胶头滴管中的液体挤入烧瓶，此时的实验现象是 _______________________________________________________________________ 。
四、镁的化学性质
镁的原子结构示意图：
结构
决 定
Mg
+12
2
8
2
性质
镁在金属活动性顺序中的位置:
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
Mg应该比较活泼，但比Na不活泼 有较强的还原性
镁的化学性质
实验一
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。
3.在氯化镁溶液中，分别投 入下列各物质，既有沉淀出现又 有气体产生的是 （ B ） A.氢氧化钠 B.金属钠 C.碳酸钠 D.硫酸钠 ４. 用于飞机制造业的重要材料 （A ） A、镁铝合金 B、铜锌合金 C、铝铁合金 D、不锈钢
5．能做耐火材料的是（A ） A．MgO B．NaCl C．氢氧化镁 D．MgCl2 6.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
二、镁的提取
欲从海水中提取镁要解决的问题：
问题1:从MgCl2浓度极低的海水中提取出
MgCl2 ； ①如何把Mg2+ 从海水中分离出来？ ②加入什么沉淀剂?
镁的提取
室温下镁的化合物的溶解度（g/100gH2O） 物质 溶解度
试剂 价格
MgCO3 0.01
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专题二从海水获得的化学物质镁的提取及应用
用镁合金做车架的捷安特自行车
奥迪轿车镁合金外壳
镁的存在形式
地壳海水镁矿石氯化镁
海水中部分元素浓度图02
4
6
8
10
12
14
16
18
20
g/L 氯钠镁钾溴碘钙硫
海水中镁的总储量约为1.8×1015 t
氯化镁形成沉淀分离出来形成什么沉淀?
室温下镁的化合物的溶解度
（g/100g H
2
O）
物质MgCO
3MgSO
4
MgCl
2
Mg(OH)
2
溶解度0.0133540.0029
形
返回
选用何种沉淀剂
氢氧化物的选择
氢氧化钠氢氧化钙
PK
怎么由贝壳制备沉淀剂？
贝壳(CaCO3)→ →Ca(OH)2
CaO
石灰乳代替澄清石灰水
--------提高吸收效率
如何由镁的化合物制取镁
•还原法镁比较活泼此法不可行
联想钠的制取-----
电解
常见镁的化合物的熔点
物质MgO MgSO 4MgCl 2Mg(OH)2熔点（℃）28001124712350(280℃
时分解)
选取哪种镁的化合物来进行电解？返回
如何制得无水MgCl2 ？
盐酸
•氢氧化镁无水氯化镁
浓缩得MgCl26H2O
在HCl气氛中加热脱水
返回
氯化镁电解方程式
•电解熔融的氯化镁可以得到金属镁：
MgCl
2 = Mg + Cl
2
产生的氯气怎么办？
返回。