从海水中提取镁
2021_2022学年新教材高中化学专题3从海水中获得的化学物质第三单元第2课时从海水中提取镁和从海
第2课时
海洋化学资源的综合利用
从海水中提取镁和从海带中提取碘
课标定位素养阐释
1.能够从模型认知视角掌握从海水中提取镁、碘单质的工
艺流程。
2.能够从实验探究角度掌握镁、碘及其化合物的性质。
自主预习·新知导学
一、从海水中提取镁和从海带中提取碘
1.从海水中提取镁。
(1)提取流程:
海水
MgCl2
,理由是
。
答案:(1)B (2)Fe3+ Br2 FeBr3 Br2的氧化性大于Fe3+
FeI2 Fe3+的氧化性大于I2 (3)不能 Br2的氧化性大于I2
解析:(1)根据还原剂的还原性大于还原产物,可确定还原性
强弱顺序应为I->Fe2+>Br-,氧化性强弱顺序应为Br2>Fe3+>I2。
第(2)小题是对第(1)小题的深化和应用。根据氧化性、还原
C.①③⑤②④ D.③①②⑤④
答案:A
解析:向海带灰中加水后进行过滤,然后利用氧化还原反应
的原理使滤液中的碘从化合态变成游离态,最后用有机溶剂
萃取出碘单质并分液。
3.世界上60%的镁是从海水中提取的,其提取步骤如下:①把
贝壳烧制成生石灰;②向海水中加入生石灰,过滤,洗涤沉淀物;
③将沉淀物与盐酸反应,结晶、过滤;④在氯化氢热气流中加
I2
棕黄色→棕褐色
紫色→深紫色
2、Br2、I2的化学性质。
(1)相似性:
①都能与绝大多数的金属化合;
②都能与H2反应生成HX(X=Cl、Br、I,下同),HX都易溶于
水且都是强酸;
③都能与水和碱液反应:X2+H2O══HX+HXO,
镁的制备方法
镁的制备方法一、从海水中提取镁1. 沉淀镁离子海水中含有大量的镁离子（Mg²⁺）。
首先向海水中加入石灰乳[Ca(OH)₂]，发生反应：Mg²⁺+Ca(OH)₂ = Mg(OH)₂↓+Ca²⁺。
石灰乳来源广泛且成本相对较低，这个反应能将海水中的镁离子以氢氧化镁沉淀的形式分离出来。
2. 氢氧化镁转化为氯化镁将氢氧化镁沉淀过滤出来后，加入盐酸使其转化为氯化镁溶液，反应方程式为：Mg(OH)₂+2HCl = MgCl₂+2H₂O。
3. 氯化镁的电解氯化镁在熔融状态下电解可制得镁和氯气，化学方程式为：MgCl₂（熔融）电解===Mg+Cl₂↑。
电解过程中，氯化镁需要在无水的条件下进行，因为如果有水存在，会优先电解水，无法得到镁单质。
二、热还原法制备镁1. 以碳为还原剂用白云石（CaCO₃·MgCO₃）为原料，先将其煅烧得到CaO·MgO，然后与碳混合，在高温下反应，反应方程式为：CaO·MgO + C高温===Mg+CaO+CO↑。
不过这种方法由于反应温度高，且产物镁容易与其他物质（如二氧化碳等）发生反应，所以在工业上不是主要的制备方法。
2. 以硅为还原剂2MgO+Si高温===2Mg+SiO₂。
这种方法也需要较高的温度，并且在反应过程中需要严格控制反应条件，以提高镁的产率。
在实际工业生产中，从海水中提取镁的方法更为常用。
三、镁的实验室制备（小规模）1. 镁盐的热分解例如，以碳酸镁为原料，碳酸镁受热分解生成氧化镁和二氧化碳，化学方程式为：MgCO₃===MgO+CO₂↑。
然后用铝热法还原氧化镁得到镁，反应方程式为：3MgO + 2Al高温===3Mg+Al₂O₃。
不过这种方法在实验室中操作相对复杂，且反应条件较苛刻。
海水提镁的化学方程式
海水提镁的化学方程式
海水提镁是一种很有用的技术，可以将海水中的镁资源提取出来。
目前提取镁的化学方程式大致如下：
2NaCl + MgSO4 → MgCl2 + Na2SO4
这是一个由海水提取镁所遵循的基本反应。
在这个反应中，钠氯化物（NaCl）作为一种催化剂，将镁硫酸盐（MgSO4）溶解并分解成镁氯化物（MgCl2）和硫酸钠（Na2SO4）两种产物。
为了使这个反应有效，参与反应的化学物质必须处于理想的温度，酸碱度和浓度。
温度一般设定在50-90摄氏度之间，而酸碱度应当在7.8 - 8.2之间，浓度通常维持在2-3摩尔/升的水平。
此外，还有一个重要的反应机制，即催化水解过程，因为镁硫酸盐分子受到离子催化剂的作用极易水解。
这使得整个反应的速度得以加快，进而促进了镁的有效提取。
最后，在海水提取镁的工艺中，还存在沉淀和离析步骤。
沉淀步骤使用金属离子形成沉淀物，而离析步骤则利用化学混合物或者发生精细化学反应将镁从其他离子中分离出来。
总之，海水提镁是一种有效的方法，可以从大西洋、太平洋和印度洋的海水中提取出大量的镁。
它的化学方程式为2NaCl + MgSO4 → MgCl2 + Na2SO4，该反应需要在特定的温度、酸碱度和浓度等条件下进行，同时还需要用催化剂促进反应，并且存在沉淀和离析步骤。
海水中镁的提取及镁盐的应用(修改版)
第五节 海水中镁的提取及镁盐的常见用途自然界中的镁主要以化合态的形式存在于地壳和海水中。
海水中镁的总储量约 为1.8x 1015t,目前世界上60%的镁是从海水中提取的。
目前大部分国家从海水中提取镁的方法是：将石灰乳加入海水沉淀池中，得到 氢氧化镁沉淀，再将氢氧化镁与盐酸反应，蒸发结晶可获得六水合氯化镁晶体 <Mg CI 26H 2O ）。
将六水合氯化镁晶体在一定条件下加热生成无水氯化镁，电解熔融的 氯化镁可以得到金属镁。
<石灰乳可利用海边大量存在的贝壳煅烧成石灰制得。
）成品: 2______________ 6 你知道吗从海水中提取镁的流程1 /镁及其化合物在生产、生活及科研中应用广泛镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金。
其特点是：密度小 <1.8g/cm 3左 右），比强度高，比弹性模量大，散热好，消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金 大，耐有机物和碱的腐蚀性能好。
主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆 或镉等。
目前使用最广的是镁铝合金，其次是镁锰合金和镁锌锆合金。
它是实用金属中的最轻的金属，镁的比重大约是铝的 2/3，是铁的1/4金属镁及镁合金以其在吸噪声、电磁屏蔽、防辐射、抗震减震等方面的特殊性能, 成为机械制造、电子工业、航天航空、军工装备领域不可缺少的重要原材料。
东京理工大学的Takashi Yabe 博士指出，用上述方法提取镁的成本很高，能耗 巨大，生产1公斤的镁大致需要消耗 10公斤的煤，同时还会产生不小的二氧化碳排 放。
为了改进这一流程，Yabe 博士研发出了一种只利用可再生能源的工艺。
他的方法是利用高强度太阳能产生激光，从而以极高的温度燃烧海水，从中提取出氧化镁， 最终可制的镁。
Yabe 博士称，海水当中的镁的储量巨大，至少够全世界消耗 30万年。
他进一步解释称，利用太阳能产生激光是必须的，因为仅靠太阳能无法产生 3700摄氏度的高温，而这个温度是提取海水中镁的必备条件。
新苏教版高中化学必修1课件1：3.3.2 从海水中提取镁、从海带中提取碘
(4) 实验室从海带中提取单质碘的方法是：取样→灼烧→溶解→过滤→萃
取。
( ×)
2．海带中含有丰富的碘，有人设计如下步骤：
①将海带灼烧成灰，在灰中加水搅拌；②加四氯化碳充分振荡静置；③通入氯
气；④过滤；⑤用分液法分离液体混合物。合理操作的先后顺序是( D )
A．①②③④⑤
B．①④②③⑤
C．①②④③⑤
、 、 ；
镁与水反应的剧烈程度 弱 于钠与水反应，说明镁的还原性 弱 于
钠。
能力提升
一、海水提镁及海带中碘元素的检验
[问题探究] 问题 1．海带中的碘元素主要以 I－的形式存在，怎样设计实验证明海带中含 有碘？ 提示：①用剪刀剪碎海带，用酒精湿润，放入坩埚中。②灼烧海带至完全成 灰，停止加热，冷却。③将海带灰加蒸馏水溶解，搅拌、煮沸、过滤。④在 滤液中滴加稀 H2SO4 及 H2O2，然后加入几滴淀粉溶液。如果淀粉溶液变蓝 色则证明海带中含有碘元素。
通电 ③MgCl2(熔融)=====Mg＋Cl2↑。
知识点拨：由 MgCl2·6H2O 加热制取无水 MgCl2 时，要不断通入干燥的 HCl 气 体，防止 MgCl2 水解生成 Mg(OH)2。
3．镁的性质 (1)镁的原子结构
镁的原子结构示意图为：
原子最外层有 2 个电子，在化学反应中容
易应原理：2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O。 (2)实验步骤及证明方法
【对点训练】
1．已知 MgO、MgCl2 的熔点分别为 2 800 ℃、604 ℃，将 MgO、MgCl2 加热
熔融后通电电解，都可得到金属镁。从海水中提取金属镁，正确的方法是( D )
二、从海带中提取碘
1．海带中提碘 (1)流程：干海带→浸泡→氧化→过滤→提纯→碘单质。 (2) 以 氯 气 为 氧 化 剂 ， 制 取 碘 单 质 的 化 学 反 应 方 程 式 为 ： ___C_l2_＋__2_K__I=_=__=_2_K_C_l_＋__I_2___。
【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：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
海水提镁用石灰乳沉镁离子方程式
海水提镁用石灰乳沉镁离子方程式1 石灰乳与镁离子的反应海水中含有许多的离子，包括镁离子。
提取海水中的镁离子需要进行化学反应，其中一种方法就是采用石灰乳沉淀法。
这种方法利用了石灰乳与镁离子的反应。
1.1 石灰乳的制备石灰乳是由石灰石加水反应得到的，反应方程式如下：CaCO3 + H2O → Ca(OH)2 + CO21.2 海水中的镁离子海水中的主要离子有Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+等，其中镁离子的浓度约为1.3 mM/L。
这意味着在每升海水中大约有1.3毫摩尔的镁离子。
1.3 石灰乳与镁离子的反应石灰乳可以与镁离子发生反应，生成沉淀。
反应方程式如下：Ca(OH)2 + Mg2+ → Mg(OH)2↓ + Ca2+其中，↓表示产生沉淀。
2 沉淀的收集和处理将石灰乳加入海水中，可使大部分的镁离子与石灰乳反应，生成镁(OH)2沉淀。
然后通过过滤或离心，将沉淀分离出来。
2.1 沉淀的过滤将反应液通入滤纸漏斗中，可以使镁(OH)2沉淀悬浮在滤纸上，而反应溶液则通过滤纸流出。
2.2 沉淀的离心离心是一个更高效的分离方法。
首先，将反应液转移到离心管中，然后以高速旋转（通常是几千转/分钟）使沉淀分离出来。
2.3 沉淀的处理处理镁(OH)2沉淀的方法有很多种。
其中一种方法是将沉淀继续烘干，然后加入酸溶液，使其转化为氧化镁。
Mg(OH)2 + 2HCl → MgCl2 + 2H2OMgCl2 + Ca(OH)2 → Mg(OH)2↓ + CaCl23 石灰乳沉镁离子的优缺点石灰乳沉镁离子法是一种成熟的海水提镁技术，其优点包括：- 在海水中不需要添加任何其他化学试剂。
- 可以大量生产镁粉或镁合金，广泛应用于轻工业、航空航天、制药等领域。
- 工艺流程简单，能耗低。
不过，石灰乳沉镁离子法也存在一些缺点：- 镁(OH)2沉淀的产量低。
- 镁(OH)2沉淀不能直接用于生产镁，必须进行进一步的处理。
- 该工艺的成本相对较高，比较适合中大型生产。
鲁科版高一化学必修一同步精选对点训练：海水提镁
海水提镁1.下列从海水中提取镁单质的方法最可行的是()A．海水Mg(OH)2MgB．海水MgCl2MgC．海水Mg(OH)2MgD．海水Mg(OH)2MgCl2Mg2.下表是氧化镁、氯化镁的熔、沸点数据：从海水中提取镁，正确的方法是()A．海水Mg(OH)2MgB．海水MgCl2溶液MgCl2晶体MgC．海水Mg(OH)2MgO MgD．海水Mg(OH)2MgCl2溶液MgCl2(熔融)Mg3.由海水制取无水氯化镁，主要有以下步骤：①在一定条件下脱水干燥；②加熟石灰；③加盐酸；④过滤；⑤浓缩结晶。
其先后顺序正确的是()A．①③⑤③①B．③②④①⑤C．③④②⑤①D．②④③⑤①4.从海水中提取镁时，涉及不到的化学反应是()A． MgCl2＋Ca(OH)2===CaCl2＋Mg(OH)2↓B． Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2OC． Mg(OH)2＋H2SO4===MgSO4＋2H2OD． MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑5.用电解熔融氯化镁而不用电解氧化镁制金属镁，可能的原因是()A．易制得MgCl2，不易制得氧化镁B．熔融氧化镁不能被电解C．氧化镁熔点比氯化镁熔点高得多D．电解熔融氯化镁耗电多6.从海水中提取镁可按如下步骤进行：①把贝壳煅烧成石灰②在引有海水的渠中加入石灰，经过沉降，然后过滤得沉淀物③将沉淀物与稀盐酸反应，然后结晶、过滤、干燥④电解获得产品。
根据以上提取镁的全过程，没有涉及到的反应类型有()A．分解反应B．化合反应C．置换反应D．复分解反应7.从海水中提镁，最基本的方法是往海水里加碱，得到Mg(OH)2沉淀，将沉淀分离出来后再加入盐酸把它变成MgCl2；之后，经过滤、干燥、电解，即可得到金属镁。
下列对从海水中提镁的有关说法中，正确的是()A．整个过程中没有涉及置换反应B．往海水里加碱是指直接加入NaOHC．电解MgCl2溶液即可得到金属镁D．电解时得到的镁蒸气应在CO2氛围中冷却8.世界上60%的镁是从海水中提取的，其提取步骤如下：①把贝壳制成生石灰②在海水中加入生石灰，过滤，洗涤沉淀物③将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤④在氯化氢热气流中加热晶体⑤电解上述所得盐(熔融条件下)下列说法正确的是()A．向洗涤液中滴加碳酸钠溶液可检验沉淀是否洗涤干净B．上述变化过程中包括了分解、化合、复分解、置换四种反应类型C．在氯化氢热气流中干燥晶体是为了加快干燥速度D．步骤⑤也可以采用电解该盐水溶液的方法9.从海水中提取镁，可以按照如下步骤：①把贝壳制成石灰乳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将所得产物熔融后电解关于提取镁，下列说法不正确的是()A．此法的优点之一是原料来源丰富B．进行①②③步操作的目的是从海水中提取MgCl2C．第④步电解会产生Cl2D．以上提取镁的过程中涉及的反应有分解反应、化合反应和置换反应10.海水提镁的主要步骤如下图所示，下列有关说法不正确的是()A．试剂①可以选用的试剂是熟石灰，操作①的方法是过滤B．试剂②可以选用的试剂是盐酸C．操作③是直接将MgCl2溶液加热蒸发得到无水MgCl2晶体D．无水MgCl2电解后得到单质Mg11.(双选)下列说法正确的是()A． Mg在CO2中燃烧生成MgO和C，在该反应条件下，Mg的还原性强于C的还原性B．在高温下用氢气还原MgCl2可制取金属镁C．海水提镁过程中涉及置换反应、化合反应、分解反应、复分解反应D．在给定条件下能实现MgCl2(aq)Mg(OH)2MgO的转化12.(双选)从海水中提取镁的工艺流程可表示如下：贝壳石灰乳→海水母液,③Mg(OH)2MgCl2·6H2O MgCl2Mg下列说法不正确的是()A．用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富B．步骤⑥电解MgCl2时产生的Mg可在空气中冷却C．步骤⑤可将晶体置于HCl气体氛围中脱水D．上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应13.下表是氧化镁和氯化镁的熔、沸点数据：请参考以上数据分析下列两种生产镁的方法。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
主备人：王猛授课人：授课时间年月日学生姓名班级小组
课题
从海水中提取镁
学习目标
了解从海水中提取镁的原理
重点难点
掌握从海水中提取镁的原理
知识地位
本次课起到承上启下的作用
使用要求
学生先填，认真讨论后，然后结合学情，老师再讲解重难点
A．此法的优点之一是原料来源丰富
B．进行¢Ù¢Ú¢Û步操作的目的是从海水中提取MgCl2
C．第¢Ü步电解会产生Cl2
D．以上提取镁的过程中涉及到的反应有分解反应、化合反应和置换反应
2．从海水中提取镁，正确的方法是( )
A．海水Mg(OH)2Mg
B．海水MgCl2溶液¨D¡úMgCl2固体Mg
C．海水Mg(OH)2MgOMg
D．海水Mg(OH)2MgCl2溶液¨D¡úMgCl2(熔融)Mg
3．用电解熔融氯化镁而不用电解氧化镁制金属镁，可能的原因是( )
A．易制得MgCl2，不易制得氧化镁
B．熔融氧化镁不能被电解
C．氧化镁熔点比氯化镁熔点高得多
D．电解熔融氧化镁耗电多
4．从海水中提取金属镁，涉及不到的化学反应是( )
A．Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2¡ý
导学过程
一．自主学习
镁的存在
1．存在形式：________。
2．存在位置：________和________。
镁的提取
提取程：
浓缩的海水__________________Mg
二.合作探究：
从海水中提取镁，具体步骤如下：
(1)煅烧海边贝壳(石灰石)，制成石灰乳。反应的化学方程式为________________________，_______________________________________________________________________
(2)将石灰乳加入到海水沉淀池中，得到氢氧化镁沉淀。反应的化学方程式为________________________，离子方程式为________________________。
(3)将氢氧化镁与盐酸反应，化学方程式为________________________，离子方程式为______________________。所得溶液蒸发结晶可获得六水合氯化镁晶体(MgCl2·6H2O)，然后在HCl气流中加热，转化成氯化镁。反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(4)电解熔融氯化镁制得金属镁。反应的化学方程式为_______________________________________________________________________。
三.课堂训练
1．海水中含有MgCl2，是镁的重要来源之一。从海水中提取镁，可以按照如下步骤：¢Ù把贝壳制成石灰乳；¢Ú在引入的海水中加入石灰乳，沉降、过滤、洗涤沉淀物；¢Û将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤、干燥产物；¢Ü将所得产物熔融后电解。关于提取镁，下列说法不正确的是( )
C．海水MgCl2Mg
D．海水MgCl2Mg
(2)在合理的提取镁流程中，没有涉及到的四大基本反应类型是________。生产中循环使用的物质是________。
B．Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O
C．Mg(OH)2MgO＋H2O
D．MgCl2Mg＋Cl2¡ü
四.归纳总结：
从海水中提取镁的流程
5.拓展延伸:
(1)某中学化学兴趣小组设计了四种从海水中提取镁的工艺流程，你认为合理的是________(填序号)。
A．海水Mg(OH)2Mg
B．海水Mg(OH)2MgCl2Mg