高中化學(xué)專題2從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)第二單元鈉鎂及其化合物2.2.4鎂的提取及應(yīng)用2蘇教版必修 (2)

1、KClCaCl2MgCl2NaCl5 -10 -15 -20 -含量g每千克海水中幾種氯化物的含量每千克海水中幾種氯化物的含量【問題】化合態(tài)鎂化合態(tài)鎂游離態(tài)鎂游離態(tài)鎂還原還原思考：思考：、如何、如何實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)Mg2+ 的富集和分離？的富集和分離？可以加入一種試劑使可以加入一種試劑使Mg2+ 沉淀沉淀、是不是直接往海水中加沉淀劑？、是不是直接往海水中加沉淀劑？不是，因?yàn)楹Ｋ胁皇牵驗(yàn)楹Ｋ械牡腗g2+ 的濃度很小，直的濃度很小，直接加沉淀劑不利于接加沉淀劑不利于Mg2+ 的沉淀，而且會(huì)增的沉淀，而且會(huì)增大沉淀劑的用量，我們可以先將海水濃縮，大沉淀劑的用量，我們可以先將海水濃縮，再加沉淀劑再加沉淀

2、劑、從綜合角度考慮選用哪種試劑作沉淀劑好？、從綜合角度考慮選用哪種試劑作沉淀劑好？Ca(OH)2思考：思考：1、如何由貝殼制得氫氧化鈣？、如何由貝殼制得氫氧化鈣？貝殼貝殼(CaCO3)煅燒煅燒CaOCa(OH)22、從沉淀效果看，澄清石灰水比氫氧化鈉效果、從沉淀效果看，澄清石灰水比氫氧化鈉效果差得多，如何解決這一矛盾？差得多，如何解決這一矛盾？用石灰乳代替石灰水用石灰乳代替石灰水3、請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)由、請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)由Mg(OH)2到到Mg的的可能途徑?？赡芡緩?。由于鎂本身比較活潑，用還原法比較由于鎂本身比較活潑，用還原法比較困難，工業(yè)上常使用困難，工業(yè)上常使用電解法電解法得到鎂得到鎂H2O4、如何制得無水、如

3、何制得無水MgCl2 ？思考：先加鹽酸反應(yīng)，再濃縮得先加鹽酸反應(yīng)，再濃縮得MgCl26H2O晶晶體，然后再將體，然后再將MgCl26H2O晶體在晶體在HCl氣氣氛中加熱脫水即可得無水氛中加熱脫水即可得無水MgCl2 流程：流程： 海水海水 Mg(OH)2 Mg(OH)2 過濾過濾 MgCl2溶液溶液 鹽酸鹽酸 HCl MgCl26H2O 蒸發(fā)蒸發(fā)結(jié)晶結(jié)晶 MgCl2 干燥干燥 Cl2 Mg 電解電解 貝殼貝殼 CaO 石灰乳石灰乳 水水 煅燒煅燒 請(qǐng)寫出上述過程中所涉及到的化學(xué)方程式請(qǐng)寫出上述過程中所涉及到的化學(xué)方程式思考：電解產(chǎn)生的思考：電解產(chǎn)生的Cl2怎么處理？怎么處理？Cl2電解電解1.

4、貝殼煅燒成石灰：貝殼煅燒成石灰： CaCO3 = CaO + CO22.石灰制成石灰乳：石灰制成石灰乳： CaO + H2O = Ca(OH)2 （石灰乳）（石灰乳）3.石灰乳加入海水沉淀池中得到氫氧化鎂沉淀：石灰乳加入海水沉淀池中得到氫氧化鎂沉淀： Ca(OH)2 + MgCl2 = Mg (OH)2 + CaCl2 4.氫氧化鎂與鹽酸反應(yīng)氫氧化鎂與鹽酸反應(yīng): Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O5.電解熔融的氯化鎂可以得到金屬鎂：電解熔融的氯化鎂可以得到金屬鎂： MgCl2 = Mg + Cl2高溫高溫工業(yè)提取鎂的有關(guān)反應(yīng)原理：工業(yè)提取鎂的有關(guān)反應(yīng)原理：1 1、物理性

5、質(zhì)：、物理性質(zhì)： 鎂的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系鎂的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系Mg易失易失2e-Mg2+因此：鎂很活潑，可與活潑的非金屬、因此：鎂很活潑，可與活潑的非金屬、氧化物、水、酸等物質(zhì)反應(yīng)氧化物、水、酸等物質(zhì)反應(yīng)（1）與）與O2反應(yīng)反應(yīng)常溫：生成氧化膜常溫：生成氧化膜（發(fā)生鈍化）（發(fā)生鈍化）點(diǎn)燃：點(diǎn)燃：2Mg+O2=2MgO發(fā)出耀眼的白光發(fā)出耀眼的白光點(diǎn)燃點(diǎn)燃（2）與其他非金屬反應(yīng)）與其他非金屬反應(yīng)Mg+Cl2=MgCl2（白色）（白色）Mg+S=MgS（白色）（白色）3Mg+N2 = Mg3N2（淡黃色）（淡黃色）點(diǎn)燃點(diǎn)燃2 2、化學(xué)性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)： 【實(shí)驗(yàn)與探究實(shí)驗(yàn)與探究】 1、劇烈燃燒，發(fā)出

6、耀眼的白光，伴有、劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，伴有白煙，在瓶的內(nèi)壁有黑色的固體生成白煙，在瓶的內(nèi)壁有黑色的固體生成現(xiàn)象：現(xiàn)象：2、鎂與冷水不反應(yīng)，加熱發(fā)生劇烈反、鎂與冷水不反應(yīng)，加熱發(fā)生劇烈反應(yīng)，滴加酚酞溶液變?yōu)榧t色。應(yīng)，滴加酚酞溶液變?yōu)榧t色。3、迅速反應(yīng)，生成大量氣泡，且放出、迅速反應(yīng)，生成大量氣泡，且放出熱量，試管內(nèi)壁溫度升高熱量，試管內(nèi)壁溫度升高（4）與水反應(yīng)與水反應(yīng)Mg+2H2O（熱水）（熱水）=Mg(OH)2+H2中強(qiáng)堿，能使酚酞變紅中強(qiáng)堿，能使酚酞變紅（3）與氧化物反應(yīng)）與氧化物反應(yīng)2Mg +CO2=C+2MgO 點(diǎn)燃點(diǎn)燃2Mg +SO2= S + 2MgO若若Mg過量：過量：Mg+

7、S=MgS（4）與非氧化性酸反應(yīng)：與非氧化性酸反應(yīng)： （?。ㄏ2SO4 稀稀HCl等）等）Mg + 2H+ = Mg2+ + H2與氧化性酸發(fā)生復(fù)雜的反應(yīng)與氧化性酸發(fā)生復(fù)雜的反應(yīng)(HNO3、濃、濃H2SO4)不產(chǎn)生不產(chǎn)生H2（5）與鹽溶液反應(yīng)與鹽溶液反應(yīng)(置換較不活潑的金屬）置換較不活潑的金屬）Mg +Cu2+ = Mg2+Cu 問題探究：問題探究：鎂粉在焰火、閃光粉、鞭炮中是不鎂粉在焰火、閃光粉、鞭炮中是不可少的原料，工業(yè)制造鎂粉是將鎂蒸氣在某冷可少的原料，工業(yè)制造鎂粉是將鎂蒸氣在某冷卻劑中冷卻。下列可作為冷卻劑的是卻劑中冷卻。下列可作為冷卻劑的是 請(qǐng)說明理由請(qǐng)說明理由空氣空氣 CO2 氬

8、氣（氬氣（Ar） N2 H2問題探究：問題探究：等質(zhì)量的鎂條分別在等質(zhì)量的鎂條分別在O2、CO2、N2中完全燃燒后，生成的固體的中完全燃燒后，生成的固體的質(zhì)量的大小關(guān)系為質(zhì)量的大小關(guān)系為 。 在在空氣中呢？空氣中呢？ 盡管空氣中盡管空氣中N2含量較大，但是含量較大，但是N2的氧化性的氧化性比比O2弱，而弱，而CO2比較穩(wěn)定且含量極少，因此：比較穩(wěn)定且含量極少，因此： Mg在空氣中的燃燒產(chǎn)物主要為在空氣中的燃燒產(chǎn)物主要為MgO，含有，含有極少量的極少量的Mg3N2，幾乎沒有，幾乎沒有C。 鎂的用途鎂的用途 1 1、鎂合金（約含鎂、鎂合金（約含鎂80%80%）被大量用于火箭、導(dǎo)彈）被大量用于火箭、導(dǎo)彈和飛機(jī)等制造業(yè)，美名為和飛機(jī)等制造業(yè)，美名為“國防金屬國防金屬”。2、鎂元素能維護(hù)心肌纖維正常舒縮功能和冠狀、鎂元素能維護(hù)心肌纖維正常舒縮功能和冠狀動(dòng)脈彈性，有動(dòng)脈彈性，有“心臟保護(hù)神心臟保護(hù)神”的美稱。的美稱。 3、鎂可以用來制造煙火。、鎂可以用來制造煙火。 4、鎂還可以用來制藥。、鎂還可以用來制藥。 5、制耐火材料（、制耐火材料（MgO）熔點(diǎn)高）熔點(diǎn)高合金：合金：金屬與金屬或非金屬熔合在一金屬與金屬或非金屬熔合在一