镁的提取及应用
镁的提取及应用
点燃
2Mg+CO2==2MgO+C
镁的化学性质
3.镁和酸反应
Mg+2H+ = Mg2++H2 4.镁和某些盐溶液反应 Mg+Cu2+ = Mg2++Cu
三、镁的重要用途
练习
A. N2 B. CO2 C. Cl2 D. He
2Mg+O2
48
2 MgO 2Mg+ CO2
80 48
2MgO+C
80 +
3Mg+N2
48
Mg3N2
200/3
迁移与拓展
氯化镁溶液中存在着可逆（水解）反应： MgCl2+2H2O Mg(OH)2+2HCl 若在空气中加热MgCl2.6H2O生成的是 Mg（OH）Cl或MgO MgCl2.6H2O== Mg（OH）Cl+HCl +5H2O MgCl2.6H2O==MgO+ 2HCl +5H2O 在干燥的HCl 气流中，抑制了MgCl2水解，且带走 MgCl2.6H2O受热产生的水蒸气，故能得到无水 MgCl2
镁的提取及应用
宿迁中学高一化学组
一、从海水中提取镁
煅烧贝壳： 制取石灰乳： CaCO3====CaO + CO2 CaO +H2O==Ca(OH)2
煅烧
制取氢氧化镁： MgCl2+ Ca(OH)2==Mg(OH)2 +CaCl2
Mg(OH)2+2HCl+4H2O==MgCl2.6H2O 制取氯化镁晶体： 制取无水氯化镁： MgCl2.6H2O==== MgCl2+ 6H2O 电解熔融氯化镁： MgCl2(熔融)====Mg + Cl2
镁的提取及应用
从海水中提取镁的流程
Mg(OH)2 ＋2HCl ＝MgCl2＋2H2O Mg(OH)2 ＋2H+＝ Mg2+ ＋2H2O
从海水中提取镁的流程
MgCl2
·6H2O
HCl氛围 △
MgCl2＋6H2O
从海水中提取镁的流程
通电
MgCl2
Mg＋Cl2↑
从海水中提取镁的流程
CaCO3 CaO＋CO2↑ CaO＋H2O＝Ca(OH)2
决 定
性质 具有强还原性
镁的化学性质探究
P56【实验1】
实验现象
结论或化学方程式
镁条剧烈燃烧,发
点燃
出耀眼的白光,产 2Mg+CO2 2MgO+C
生白烟,集气瓶内
壁产生黑色固体
镁的化学性质探究
P56【实验2】
实验现象
结论或化学方程式
迅速反应，生成
大量气泡，且放 Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
MgCl2＋Ca(OH)2＝Mg(OH)2↓＋CaCl2
Mg(OH)2 ＋2HCl ＝MgCl2＋2H2O
MgCl2
·6H2O
HCl氛围 △
MgCl2＋6H2O
通电
MgCl2
Mg＋Cl2↑
镁的物理性质
颜色 密度
银白色 金属
小
硬度 延展性 导电性 导热性
小 好好- Mg2+
镁的化学性质小结
1镁能与某些氧化物反应
点燃 +2
镁
2Mg+CO2△
2MgO+C
+2
具
Mg+2H2O= Mg(OH)2 +H2↑
有
高一化学镁的提取及应用
最后得到的硫酸镁固体的质量是否相同？_____；原因 是_____。
【解析】方案一：往废水中逐渐加入镁粉时，镁粉和 硫酸反应生成氢气，当镁粉过量时，硫酸反应完全， 镁粉不再溶解，也无气泡产生；方案二：①向废水中
逐滴加入氢氧化钠溶液时，NaOH先和硫酸反应，再和
【解析】本题考查了镁及其化合物的用途、性质、化 学方程式及离子方程式的书写等知识。（1）MgO的熔 点高达2 800 ℃，是优质的耐高温材料；（2）镁燃烧
时会发出耀眼的白光，所以可以用于制造信号弹和焰
火；（3）Mg（OH）2是一种弱碱，可以用于中和过多 的胃酸。
答案：（1）MgO
（2）2Mg+O2 ==== 2MgO
4.镁及其化合物在生产和生活中有广泛的应用，试回 答下列问题： （1）常用作耐火材料的镁的化合物的化学式是_____。
（2）在军事上金属镁可以用于制造信号弹和焰火，其
反应原理用化学方程式可以表示为____。 （3）Mg（OH） 2 是治疗胃酸过多药品的重要成分之一， 其反应原理用离子方程式可以表示为______。
（2）和盐酸反应Mg3N2+8HCl====3MgCl2+2NH4Cl
镁在空气里燃烧时，主要和氧气反应生成MgO，还可以 和氮气反应生成Mg3N2 ，所以A为Mg3N2 。Mg3N2 和盐酸反 应得到的溶液B中一定含有Mg2+ 和Cl- ，所以沉淀D一定 是Mg（OH）2，能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
物MgO，所以Li在氧气中燃烧生成Li2O，C选项错误；
Mg与稀硫酸反应生成MgSO4和氢气，Li与稀硫酸反应生 成Li2SO4和氢气，D选项正确。
5.（2010·嘉兴高一检测）为了除去MgCl2酸性溶液中的 Fe3+ ，可在加热搅拌的条件下加入一种试剂，过滤后再 加入适量盐酸。这种试剂不能是( )
镁的提取方法及应用
镁的提取方法及应用镁是一种常见的金属元素，广泛存在于地壳中。
它具有较低的密度、良好的导电性和热传导性，因此在各个领域有着广泛的应用。
本文将介绍镁的提取方法和一些主要的应用。
镁的提取方法主要有熔融电解法、热还原法和水冶法。
熔融电解法是镁的主要工业生产方法。
该方法采用镁的氯化物（如氯化镁）作为原料，通过熔融电解产生镁金属。
该方法工艺简单，能够高效地提取纯度较高的镁金属。
热还原法主要用于提取镁的硅酸盐矿石（如菱镁矿、透石膏等）。
该方法首先将矿石中的镁化合物与还原剂（如煤、焦炭等）在高温条件下反应，生成镁金属。
然后通过物理分离等步骤，将镁金属从其他杂质中分离出来。
水冶法是一种较为常见的低温提取镁的方法。
该方法以菱镁矿为原料，在酸性条件下与氢氧化钠反应生成氢氧化镁。
然后将氢氧化镁经过过滤、洗涤等工序，得到纯度较高的镁氢氧化物。
最后通过加热或煅烧处理，将镁氢氧化物转化为镁金属。
镁具有较多的应用领域，以下是其中几个主要的应用：1. 轻金属合金制造：镁具有较低的密度和较高的强度，广泛用于制造航空航天器件、汽车零部件、电子设备等。
例如，镁合金可以用于制造飞机的机翼、汽车的发动机罩以及手机的外壳等。
2. 防腐蚀材料：镁可以与氧气中的水反应生成氢氧化镁，形成一层保护层，因此被用作防腐蚀材料。
例如，在海洋工程和化工设备中，镁可以作为防腐蚀涂层或镀层使用。
3. 火箭燃料：镁燃烧时产生大量的热能和光亮，因此常被用作火箭燃料。
镁粉末可以在空气中燃烧，产生高温的火焰，可用于信号弹、照明弹等军事用途。
4. 医疗领域：镁在医疗领域有着广泛的应用。
例如，镁合金可用于制造生化植入物，如骨内固定器、血管支架等。
此外，镁离子也具有抗菌、抗炎和止痛的作用，被用于制造医用材料和药物。
5. 环境保护技术：镁可以与水中的氟化物结合，形成难溶性的氟化镁，用以去除水中的氟化物污染物。
此外，镁也可以用于处理废水、废气和固体废物，发挥污染治理和资源再生的作用。
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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23
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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
镁的提取及应用]
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军事科学家们特别喜欢镁在燃烧时发出的这 种亮光。他们把炮弹中的火药去掉，换上镁，就 制成了信号弹、照明弹和燃烧弹。它们在军事上 有很大的作用。
看过战斗片就会知道，在发动大规模的进攻 时，人们一般都要发射信号弹和照明弹，信号弹 的作用是通知其他部队一起发动进攻，照明弹是 为了看清楚敌人的碉堡，它们发射的数量虽然很 少，在战场上的作用却很大。
飞机，因为它比铝合金更轻。在１９３５年，苏联的飞 机设计师们制造了一架飞机，它的金属材料中含有百分 之八十的镁合金，这架飞机在当时的性能是十分优越的， 它在所有的试验中没出过一次故障，以后又在各种恶劣 的条件下飞行了很长时间。
所以，镁很快就成了一种重要的“国防金属”。人
们经常要用它来制造飞机和各种快艇，特别是用镁合金 来制造结构复杂的、负荷很大的发动机零件。
暂时硬水：阴离子为HCO3－ Ca(HCO3)2==CaCO3↓+H2O+CO2↑ Mg(HCO3)2==MgCO3↓+H2O+CO2↑ MgCO3+H2O==Mg(OH)2+CO2↑
水垢的成分： CaCO3和Mg(OH)2
永久硬水 ：阴离子为Cl-、SO42-等，加热 后不形成沉淀
[作业]: 《1课3练》Page 54-56
3、与水反应
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
Mg+CO2==C+2MgO
Mg+SO2== S+2MgO
若Mg过量： Mg+S==MgS
5、与非氧化性酸反应：稀H2SO4 稀HCl、H3PO4
Mg+2H+=Mg2++H2↑ 与氧化性酸发生复杂的反应（HNO3、浓H2SO4）
镁的提取及应用
试剂
KOH 6160
NaOH Ca(OH)2 Ba(OH)2 2300 580 3700
价格 (元/吨)
３、从综合角度考虑选用哪种试剂作沉 淀剂好？
贝壳 煅烧 (CaCO3)
CaO Ca(OH)2
石灰乳
海水提取镁的工艺流程图
煅烧 生石灰 水 贝壳（CaCO3）
海水 石灰乳 Mg(OH)2 电解 Mg
点燃 2Mg＋CO2 2MgO＋C
讨论：镁在空气中燃烧的产物
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 有少量的Mg3N2，极少量的C。
换个角度，Mg能与不活泼的N2及CO2反应， 也说明Mg的化学性质比较活泼。
一定条 盐酸 MgCl · MgCl2 2 6H2O 件
二、镁的物理性质和用途 (P56)
银白色金属，密度较小，硬度较小 延展性好
镁
1.制镁合金:硬度、强度都较大 合金特性：硬度、强度比其组分大， 熔点低于任何一组分 2.制信号弹和焰火 3.MgO熔点高，是耐高温材料
镁合金仪器箱
用镁合金做车架的捷安特自行车
3、与酸反应：
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。 Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑ 离子方程式：Mg + 2H+ = Mg2+ + H2↑
4、与H2O反应：
镁与冷水几乎不反应；加热后有气 现象：泡产生，滴加酚酞溶液变为浅红色。 Mg+2H2O △ Mg(OH)2+H2↑
镁在航空航天和军事上的应用更加广泛，用它 可以设计制造飞行器机身和构件、火箭、导弹、 卫星和探测器等。太空飞船和卫星部件使用镁 合金后能适应太空运行的特殊环境。 在通读设备调研中，镁合金可以部分取代工程 塑料，用于电视机、数字投影仪、播放器、电 话机、像机、计算机部件及小型碟片的设计制 造等。
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海水提取镁的工艺流程图
Cl2
思考：电解产生的Cl2怎么处理？
[练习]1、根据讨论，在下列方框中填入合适的物质的化学 式完成工业上用海水提镁的工艺流程， 并写出a、b、c三个步骤的化学方程式：
海水 贝壳
母液
煅烧
CaO
过滤，加盐酸
a
b Mg(OH)2
MgCl2
溶液
结晶
石灰乳
加热
MgCl2·6H2O
电解
c MgCl2 Mg
a ＭgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2 +CaCl2 ；
b Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
；
通电
c MgCl2(熔融) = Mg+Cl2
。
2、海水中含的MgCl2是Mg的重要来源之一,从海水中提镁， 可按如下步骤进行： （1）将贝壳制成石灰乳 （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）将产物熔融后电解
镁的提取及应用
观察与思考
镁的物理性质
镁是银白色的金属 ，质地较 柔软，密度较小(1.74g·cm-3)，熔 点较低，是热和电的良导体。
回忆镁的燃烧
现象：发出耀眼的白光，生成白色固体。
点燃
2Mg+O2===2MgO
探究一：取一根除去氧化膜的镁条，点燃后伸入充 满CO2的集气瓶中。 现象：镁条在CO2中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生
温馨提示
电解饱和NaCl溶液 2NaCl+2H2O电=解2NaOH+H2 ↑ +Cl2 ↑ 电解熔融NaCl 2NaCl电=解2Na+Cl2↑
温馨提示
从溶液中析出的是MgCl2·6H2O,而我们 用到的是无水氯化镁，所以通常要将 MgCl2·6H2O放在HCl气氛中加热干燥
解决：MgCl2（熔融）电==解=== Mg+Cl2↑
镁也可以与水反应
化学方程式： Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑
问题1：镁着火了，应该如何灭火？
砂土盖灭。
问题2：镁在空气中燃烧，产物会有哪 些？
MgO、Mg3N2、C
问题3：镁比铁活泼，但镁比铁耐腐 蚀，为什么？
镁表面生成一层致密的氧化物 薄膜，阻止镁的继续氧化
海水中部分元素含量示意图
海水中镁的总储量约为1.8×1015 t
试剂 氢氧化钾 氢氧化钠 氢氧化钙 氢氧化钡
价格
(元/吨) 6160
2300 580 3700
用氢氧化钙好，为了达到最佳效果所以用石 灰乳代替石灰水
思考3：如何简便制得氢氧化钙？
可以利用海边大量的贝壳。
思考4、如何由贝壳制得氢氧化钙？
煅烧 贝壳(CaCO3)
CaO
H2O Ca(OH)2
思考5：过滤的目的是什么？需要哪 些仪器？
海水提取镁的工艺流程图
二
问题：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？
、 海 水 提
镁
富集
的
工
艺
流
程
思考1：
１、海水中镁离子浓度很小，如何实现 Mg2+ 的富集和分离？
浓缩，利用晒盐后的母液（卤水）
可以加入一种试剂使Mg2+ Nhomakorabea淀。思考2、综合角度考虑选用哪种试剂作沉淀剂好？
搅拌，加速蒸发，防止液体局部过热迸溅出来。
（4）增加OH-的量，使Mg2+完全沉降
小 结
１、镁的用途 2、镁的性质 3、海水提镁的流程与原理
谢谢各位老师的指导!
1:A 2:D 3:D 4:B 5:D 6:D 7：(1) CaCO3高=温= CaO+CO2 (2) CaO+H2O==== Ca(OH)2 Mg2+ +2OH-=Mg(OH)2↓
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O MgCl2·6H2O＝HΔClＭｇCl2＋６H2O MgCl2（熔融）=电==解== Mg+Cl2↑ (2)OH-+H+=H2O CO32-+H+=H2O+CO2↑ (3)搅拌，加速溶解；引流，控制液体流向
将生成的氢氧化镁过滤出来，
漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台
思考6：制备镁可以电解MgO,也可以电解 MgCl2，最好用什么呢？
物质 熔点
氧化镁 （MgO） 2825℃
氯化镁 （MgCl2） 714℃
思考7：中和的目的是什么，得到 什么物质？
将氢氧化镁转化为氯化镁，用于制备单质镁。
问题与解决
在运用电解法时，是电解MgCl2溶液 还是熔融的MgCl2？
成白色固体，在集气瓶的内壁有黑色固体附着
结论或化学方程式： 2Mg
+
点燃
CO2 =
2MgO+C
Mg条与氮气的反应
点燃
3 Mg +N2= Mg3N2
探究二：取一小段除去氧化膜的镁条投入盛有一定 量稀硫酸的试管中； 现象：镁条逐渐溶解，有大量气体产生
结论或化学方程式：Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
关于提取镁，下列说法中不正确的是（ Ｄ） Ａ、此法的优点之一是原料来源丰富 Ｂ、进行（1）、（2）、（3）步的目的是从海水中提取
MgCl2 Ｃ、第四步会产生氯气 D、以上过程中涉及到复分解反应、化合反应和置换反应
3、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