镁的提取及应用
1.镁带在空气中燃烧有何明显现象?试写出化学方程式。
提示:镁带在空气中燃烧,发出耀眼的白光,化学方程式为:2Mg+O2=====点燃2MgO,3Mg+N2=====点燃 Mg3N2。
2.将打磨好的镁条,插入CuSO4溶液中发生什么反应?
提示:Mg+CuSO4===MgSO4+Cu。
3.Mg是否可置换出稀硫酸或盐酸中的氢?离子方程式如何?
提示:金属活动性顺序表中,Mg排在氢之前,可与稀H2SO4、盐酸等反应生成H2。离子方程式为:Mg+2H+===Mg2++H2↑。
[新知探究]
探究 参照教材图2-12,认识从海水中提取镁的重要步骤和反应。
(1)利用贝壳制取石灰乳
化学方程式:①CaCO3=====高温CaO+CO2↑,
②CaO+H2O===Ca(OH)2。
(2)沉淀Mg2+
化学方程式:
MgCl2+Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+CaCl2。
(3)提取MgCl2
化学方程式:Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O。
(4)制取金属镁
化学方程式:MgCl2=====通电Mg+Cl2↑。
[必记结论]
1.从海水中提取镁的工艺流程
2.注意事项
(1)不要直接往海水中加沉淀剂。因为海水中的Mg2+的浓度很小,直接加沉淀剂不利于Mg2+的沉淀,而且会增大沉淀剂的用量,我们可以先将海水浓缩,再加沉淀剂。
(2)从原料来源以及经济等综合角度考虑选用Ca(OH)2试剂作沉淀剂较好。因为海边有丰富的贝壳,可用来制得Ca(OH)2。
(3)在Mg(OH)2中先加盐酸反应,再浓缩得MgCl2•6H2O晶体,然后再将MgCl2•6H2O晶体在HCl气氛中加热脱水即可得无水MgCl2。
(4)电解产生的Cl2可以循环利用,这样既可以节约资源又可以减轻Cl2任意排放对环境造成的污染。
[成功体验]
1.某化学兴趣小组设计了四种从海水中提取镁单质的工业流程,你认为合理的是( )
A.海水――→NaOHMg(OH)2――→通电Mg
B.海水――→蒸发MgCl2(熔融)――→通电Mg
C.海水――→石灰乳Mg(OH)2――→通电Mg
D.海水――→石灰乳Mg(OH)2――→盐酸MgCl2(熔融)――→通电Mg
解析:选D 本题要求既要知道镁是由电解熔融的MgCl2得到,还要知道实际生产中从海水中提取MgCl2的途径及原料的合理使用(用石灰乳而不用NaOH)。
[新知探究]
探究1 画出Mg原子结构示意图,并预测其性质。
(1)镁的原子结构:
原子结构示意图: ,易失去最外层的2个电子。
(2)化学性质:
①与非金属反应:
a.与O2反应:2Mg+O2=====点燃2MgO。
b.与N2反应:3Mg+N2=====点燃Mg3N2。
②与酸反应: