从海水中提取镁的化学流程
考点26 从海水中提取镁 从海带中提取碘-(解析版)
考点26 从海水中提取镁 从海带中提取碘【知识梳理】一、镁的存在、性质与应用1．镁的存在：自然界中的镁主要以化合态存在于地壳和海水。
海水中镁的总储量约为2.1×1015t. 2．镁合金、氧化镁(1)镁是银白色金属，密度较小，易传热，导电，能与铜、铝等金属形成合金。
镁合金的性质特点是密度小、硬度和强度大。
常用作制造火箭、导弹和飞机的部件。
(2)氧化镁：白色难溶于水的固体，熔点很高，常用作耐高温材料。
3．镁单质的化学性质(1)原子结构(2)化学性质：镁是活泼的金属，能在O 2、N 2、CO 2 、Cl 2中燃烧 性质举例 反应方程式 与非金属单质反应与O 2反应 2Mg ＋O 2=====点燃2MgO 与N 2反应 3Mg ＋N 2=====点燃Mg 3N 2 与非氧化性酸盐酸反应（离子方程式）Mg ＋2H ＋===Mg 2＋＋H 2↑ 加热条件与水反应Mg ＋2H 2O =====△Mg(OH)2＋H 2↑ 与二氧化碳反应2Mg ＋CO 2=====点燃2MgO ＋C 与硫酸铜溶液反应（离子方程式）Mg ＋Cu 2＋===Mg 2＋＋Cu 注意：镁在高温条件下可以和H 2O 、CO 2反应，因此镁着火不可用水或干冰来灭火，应用沙子覆盖。
由于金属镁的化学性质十分活泼，在空气中可以与氧气、二氧化碳以及氮气反应。
燃烧产物为MgO 、Mg 3N 2和C 的混合物。
但是，在空气中反应的主要产物是MgO 。
因为氧气的化学性质十分活泼，而且在空气中的含量很大。
虽然二氧化碳和氮气的性质都不活泼，但氮气在空气中的含量占78%，含量很大；二氧化碳在空气中的含量极其微小，所以在定量计算时，镁在空气中与二氧化碳的反应可以忽略不计，主要考虑镁与氧气和氮气的反应即可。
二、从海水中提取镁1．(1)提取流程：浓缩的海水――→加石灰乳 Mg(OH)2――→分离加盐酸MgCl 2――→熔融电解Mg(2)有关化学反应方程式：△利用贝壳制取石灰乳：__CaCO 3=====高温CaO ＋CO 2↑，__CaO ＋H 2O===Ca(OH)2。
镁的提取及应用
体现
存在、提纯用途
1.把燃着的镁条放入下列气体 中，不能反应的是( D ) A.N2 B.CO2 C.Cl2 D.He 2.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 ②CO2 ③Ar ④H2 ⑤N2 ( C) A、①② B、②③ C、③④ D、④⑤
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
钓鱼岛是 中国的！
含量／g
20 15 10
-
5
KCl CaCl2 MgCl2 NaCl
每千克海水中几种氯化物的含量
一、镁的存在
主要以化合态的形式存在于 地壳和海水(MgCl2)中。海水中 镁的总储量约为1.8×1015t。
自然界中的镁
菱镁矿MgCO3
镁橄榄石 Mg2SiO4
海水提取镁的工艺流程图
Cl2
三、镁的物理性质
金属光泽 银白色 镁是______金属，有________，密 小 小 柔软 度较____，硬度较___，质地_____， 熔点较低，是热和电的良导体。
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:
鲁科版高中化学必修1-3.4《海水提镁》参考课件
市场价格
试剂 价格 (元/吨) 氢氧化钾 氢氧化钠 氢氧化钙 氢氧化钡
6160
2300
580
3700
问题:如何把Mg(OH)2转化为单 质镁？
物质 熔点 氧化镁 （MgO） 2825℃ 盐酸 氯化镁 （MgCl2） 714℃
解决： Mg(OH)2
MgCl2
电解
熔融
Mg
问题：从海水提取镁的过程中，
三、镁的物理性质：
镁的硬度较小，熔点较低，银白色的金属， 是热和电的良导体，质地柔软。
四、镁的化学性质：
（一）镁的原子结构示意图： 比较：根据钠和镁的原子结构示意图比较下列问题： ①原子半径； ②失电子的能力； ③金属性强弱； Na >Mg ④单质还原性强弱； ⑤化学活动性
（二）化学性质： 1.与O2反应：2Mg + O2 = 2MgO 2.与N2反应：3Mgห้องสมุดไป่ตู้+ N2 = 2Mg2N3 3.与CO2反应: 2Mg + CO2 = 2MgO + C 4.与酸反应：Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2
点燃
点燃 点燃
五、镁的用途：
练习：
1.氧化镁是优质的耐高温材料，现在有氢氧 化镁或碳酸镁，不用其他试剂，通过什么方 法制取氧化镁？ 2.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 C.碳酸钠 B.金属钠 D.硫酸钠
1.贝壳煅烧成石灰：
CaCO3 = CaO + CO2
电解
问题：工业上氢氧化钙从哪里 获取？
解决：利用海边的贝壳生产石 灰乳， 降低成本。
2.石灰制成石灰乳：
海水提取镁的化学方程式
海水提取镁的化学方程式提取镁的过程其实就像是一场科学的魔法秀，让人惊叹不已。
你可想而知，镁在我们生活中扮演着多么重要的角色。
它不仅在日常饮食中必不可少，还是电池、飞机和汽车制造的关键元素。
而最有趣的是，海水中镁的含量可真是不少，怎么把它从海水中提取出来呢？简直就像从大海捞针一样，但实际上，有办法的！海水里的镁可是以氯化镁的形式存在，咱们得先把它提取出来。
想象一下，海水就像一个巨大的聚宝盆，镁就是其中的一颗明珠。
我们要做的，就是用化学的方法，把这颗明珠找出来。
我们可以通过加入一些化学试剂，比如石灰，来促使镁离子和氢氧根反应，形成氢氧化镁。
这一过程就像是把海水中的镁“钓”上来，真是令人兴奋。
然后，氢氧化镁这个“钓上来的宝贝”要经过加热处理。
你可以想象一下，把它放进烤箱里，经过高温的“洗礼”，它就会变成氧化镁。
这个氧化镁可是个好东西，能够进一步提纯镁的过程。
听起来是不是有点像炼金术？不过，这可不是梦，是真实存在的科学原理。
再就该到真正的“镁”出场了。
我们通过电解的方法，把氧化镁转化为镁金属。
这一过程的能量消耗有点大，简直让人心疼。
不过，想想看到那些闪闪发光的镁金属，心里的那份成就感可真是值了。
镁金属不仅轻，还耐腐蚀，用处广泛，可以说是名副其实的“金属明星”。
提取镁的化学方程式其实是这样：MgCl₂ + Ca(OH)₂ → Mg(OH)₂ + CaCl₂。
这简直就是化学世界里的简易食谱。
虽然过程听起来复杂，其实每一步都有条不紊，像一场精彩的舞蹈。
最终，我们从海水中提取出镁，感觉就像是在海边捡到了贝壳，心里美滋滋的。
在这条提取镁的路上，我们不仅学会了化学，还了解了大自然的奥秘。
海水并不仅仅是咸咸的水，它还是一个蕴藏着各种资源的宝藏。
通过科学的手段，我们可以把这些资源变为对我们生活有益的东西。
说实话，谁能想到这么简单的海水，里面居然藏着如此多的金属元素，真是“海水不可斗量”呀。
所以，下次当你在海边漫步的时候，不妨想一想那些隐藏在水中的镁。
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。
高中化学2.2.2海水中提取溴镁和重水课件新人教版选修2
一二
知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用
海水是一种丰富的资源,工业上从海水中可提取许多种物质,广 泛应用于生活、生产、科技等方面。下图是某工厂对海水资源进 行综合利用的示意图。 (导学号52690037)
回答下列问题:
Hale Waihona Puke (1)流程图中操作a的名称为
。
一二
知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用
号52690034)
(1)空气吹出纯碱吸收法。方法是将氯气通入到富含溴离子的海
水中,使溴置换出来,再用空气将溴吹出,用纯碱溶液吸收,最后用硫
酸酸化,即可得到单质溴。该方法涉及的反应有:
①
(写出离子方程式);
②3Br2+3CO32- BrO3- +5Br-+3CO2↑; ③BrO3- +5Br-+6H+ 3Br2+3H2O。
思路点拨卤水即盐卤,是由海水或盐湖水制盐后,残留于盐池内 的母液,主要成分有氯化镁、硫酸钙、氯化钙及氯化钠等,味苦,有 毒。蒸发冷却后析出氯化镁结晶,称为卤块。
一二
知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用
解析：A项中电解卤水在阴极得H2;B项中Na首先与水反应,不能 置换出Mg;C项中H2不能把Mg还原出来;只有D项合理。
目标导航 预习导引 一 二 三
一、海水提溴
海水中蕴藏着大量的溴,目前常用吹出法从海水中提取溴。具体
过程如下:
(1)氯化:氯气置换溴离子之前,要使海水酸化,使pH=3.5,用氯气氧
化溴离子的离子方程式:Cl2+2Br-
2Cl-+Br2。
(2)吹出:当海水中的Br-被氧化成Br2后,用空气将其吹出,也可用
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。
海水提炼镁
海水提炼镁1. 简介海水提炼镁是一种利用海水中的镁元素进行提取和加工的技术。
镁是一种轻质金属，在工业、医药、航空航天等领域有广泛的应用。
目前，世界上主要依赖镁矿石进行镁生产，但镁矿资源有限，存在供需矛盾。
而海水中的镁资源丰富，因此海水提炼镁成为一种重要的补充方式。
2. 海水中的镁资源海水中镁的含量约为1.3g/L，是地壳中镁总量的13倍，是地球上最丰富的金属元素之一。
由于海洋面积广阔，海水资源可谓是无穷无尽的。
因此，开发和利用海水中的镁资源具有重要的战略意义。
3. 海水提炼镁的工艺流程海水中的镁主要以镁离子（Mg2+）的形式存在。
海水提炼镁的工艺流程主要包括以下几个步骤：3.1 浓缩海水首先，需要从海水中浓缩出含有较高镁离子浓度的溶液。
常用的浓缩方法包括蒸发浓缩和离子交换。
3.2 沉淀镁盐将浓缩的海水溶液通过化学反应，使镁离子与其他金属离子发生置换反应，形成易于沉淀的镁盐。
通常，氢氧化镁是最常见的沉淀物。
3.3 分离镁盐将沉淀得到的镁盐进行处理，将杂质和水分去除，得到纯净的镁盐。
3.4 镁盐电解将纯净的镁盐溶解在适当的溶剂中，进行电解反应，将镁阳极溶解，镁离子通过电解质传导至阴极，然后在阴极上还原成金属镁。
3.5 精炼镁金属得到的金属镁经过进一步的精炼，去除杂质，得到高纯度的镁金属。
最后，镁金属可以进一步进行加工，以满足不同领域的需求。
4. 海水提炼镁的优势与挑战海水提炼镁相比传统的镁矿石提炼具有许多优势：4.1 资源丰富海水中的镁资源丰富，远超过地壳中的镁矿石，可以确保供应的稳定性。
4.2 环保可持续海水提炼镁过程中不需要开采矿石，避免了地壳破坏和生态环境破坏。
同时，可以循环利用海水，降低对淡水资源的依赖。
4.3 低能耗相比镁矿石提炼，海水提炼镁的能耗更低。
海水中的镁离子浓度较低，但总量巨大，因此在浓缩海水过程中可以利用低温余热等方式，降低能源消耗。
然而，海水提炼镁也面临一些挑战：4.4 工艺技术难点海水中镁离子浓度较低，提炼过程中的镁盐沉淀和分离技术仍然面临挑战。
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从海水中提取镁的化学流程
概述：
镁是一种重要的金属元素，广泛应用于航空航天、汽车制造、电子、建筑等领域。
海水中含有大量的镁离子，因此从海水中提取镁具有重要的意义。
本文将介绍海水中提取镁的化学流程，包括海水预处理、镁离子萃取和镁金属制备等步骤。
1. 海水预处理：
由于海水中含有大量的杂质，需要进行预处理以去除杂质，以便后续的提取工作。
首先，将海水进行过滤，去除悬浮物和颗粒物。
然后，采用离子交换树脂进行去除碱性金属离子的处理，例如钠离子、钾离子等。
最后，通过加热海水使其蒸发，得到含有镁离子的浓缩溶液。
2. 镁离子萃取：
镁离子的萃取可以采用溶剂萃取的方法。
常用的溶剂是有机溶剂，如二氧化硫、二甲基苯等。
首先，将浓缩的海水溶液与有机溶剂进行反应，镁离子会与有机溶剂中的配体形成络合物。
然后，通过萃取操作，将络合物从溶液中分离出来。
最后，通过蒸馏或其他方法分离出镁离子。
3. 镁金属制备：
得到的镁离子可通过电解的方式制备镁金属。
将镁离子溶液放置在
电解槽中，设置阳极和阴极。
通电后，镁离子会在阴极上还原成镁金属。
同时，阳极上的材料会被氧化，产生氧气。
通过这样的电解过程，可以得到纯度较高的镁金属。
4. 镁金属后处理：
制备得到的镁金属需要进行后处理，以提高其纯度和适用性。
首先，将镁金属进行熔炼和冶炼，去除杂质和夹杂物。
然后，通过进一步的加工和处理，得到所需的镁合金或镁制品。
总结：
通过海水中提取镁的化学流程，可以高效地获取到镁金属。
海水预处理、镁离子萃取和镁金属制备是整个流程中的关键步骤。
海水预处理能够去除海水中的杂质，镁离子萃取通过溶剂萃取的方式得到纯度较高的镁离子，而镁金属制备则通过电解反应得到镁金属。
最后，镁金属还需要进行后处理，以提高其纯度和适用性。
通过这个化学流程，可以实现海水中镁的高效提取和利用，为各个领域的应用提供了重要的金属资源。