高中化学备课参考 镁的提取及应用
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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。
镁的提取及应用
一、镁的提取
海水提镁的步骤:
(1)贝壳煅烧成石灰:
32CaCO CaO CO =+
(2)石灰制成石灰乳:
CaO + H2O = Ca(OH)2 (石灰乳)
(3)石灰乳加入海水沉淀池中得到氢氧化镁沉淀:
MgCl 2+Ca(OH)2═Mg(OH)+CaCl 2
(4)氢氧化镁与盐酸反应:
Mg(OH)2+2HCl ═MgCl 2+2H 20
(5)电解熔融的氯化镁可以得到金属镁:
MgCl 2 =通电 Mg+Cl 2↑
二、镁的性质及应用
1. 镁物理性质
镁是一种银白色的金属,质地柔软,硬度较小,熔点较低,是热和电的良导体.
2.镁的化学性质
在化学反应中易失电子表现很强的还原性.
(1)与非金属反应:2Mg+O 2 =点燃2MgO 3Mg +N 2 =点燃 Mg 3N 2 (2)与非金属氧化物反应 :2Mg+CO 2 =点燃
2MgO+C
(3)与酸反应:Mg+2HCl ═MgCl 2+H 2↑
(4)与水反应:Mg+2H 2O ═Mg(OH)2+H 2↑
(5)与硫酸铜溶液反应:Mg+CuSO 4═Cu+MgSO 4
3.镁的用途
制合金、照明弹、MgO 做耐高温材料.
例 1.镁粉常用来制造信号弹和焰火是由于_______________,反应方程式__________________.
答案:镁燃烧时发出耀眼的强光
2Mg+O 2 =点燃
2MgO
例2.点燃的镁条在SO 2中燃烧与在CO 2中燃烧相似,但比镁在CO 2中燃烧更为剧烈.反应结束后,在盛有SO 2的广口瓶中可能存在的生成物是 ,反应的化学方程
式为 .
答案:MgO 、MgS 、(可能还有S );
2Mg+SO 2======2MgO+S ,Mg+S===MgS ;
例3. 下列化学反应,在海水中提取金属镁的过程中,不会涉及的是 ( )
A .Mg 2++2OH -
==Mg(OH)2↓
B .Mg(OH)2+2HCl==MgCl 2+H 2O
C .Mg(OH)2 ===MgO+H 2O
D .MgCl 2===Mg+Cl 2↑
答案:C
△ 电解。