大家好,乐天来为大家解答以下的问题,关于海水提镁的化学方程式,海水提镁这个很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!
1、海水中镁的含量是1.29g/L,仅次于氯和钠 在陆地上,镁的矿物主要是菱镁矿(主要成分是MgCO3)。
2、煅烧菱镁矿可以得到氧化镁,再加工成镁。
3、用这种方法制得的氧化镁,纯度不高,还要消耗大量的能源,并且污染环境。
4、如果能从海水中提取镁,不仅可以得到高纯度的镁,而且能耗低、没有污染。
5、所以海水提镁在本世纪40年代开创以来,发展极快。
6、目前世界上生产的镁已有60%取自海水中。
7、 那么,镁是怎样的一种金属呢?怎样从海水中提取镁?从海水中提镁的化学原理和方法对我们有什么启示呢? 镁和海水提镁 镁和镁的化合物 镁是现有最轻的结构金属。
8、它在制取高强度的轻合金中有重要的地位。
9、例如,一种含镁80%(还含有铝、铜、锡、锰、钛等元素)的合金,密度只有1.8g/cm3,不足钢铁的1/4,却有钢铁的强度,是制造汽车、飞机、火箭的重要材料。
10、 镁原子容易失去最外层的两个电子,变成镁离子(Mg2+)。
11、因此,镁的还原性较强,可以用作冶炼一些金属的还原剂。
12、例如,四氯化钛就是用镁来还原成钛的。
13、镁在空气里点燃,放出大量的热,产生耀眼的白光。
14、利用这个性质,镁可以用来制造照明弹等。
15、 氧化镁是白色粉末,味苦,俗称苦土。
16、土壤里含有少量氧化镁,因此它有苦味。
17、氧化镁是离子化合物,熔点高达2800℃,在高温下仍十分稳定,因此是优良的耐火材料。
18、上海宝山钢铁厂所用的耐火材料,要求氧化镁的纯度在98%以上。
19、氧化镁在制造水泥、纸浆、医药、精炼石油和橡胶工业中也有许多用途。
20、 镁盐的种类很多,有的很有实用价值。
21、例如,运动员用来擦手的白色粉末,就是有很强吸湿能力的碳酸镁。
22、硫酸镁是泻盐,可以医治便秘和驱除蛔虫。
23、 海水提镁海水是含有多种离子的混合溶液,其中阳离子有钠离子、钾离子和镁离子等。
24、海水提镁,就是要把镁离子跟其他阳离子分离开来。
25、利用离子反应生成难溶物质,可以使某些离子从溶液中析出。
26、那么,能不能向海水中加入一种离子,使镁离子变成沉淀析出,而其他的阳离子仍留在海水中呢? 【实验3-1】氯化镁、氯化钠跟碱溶液的反应 在两支试管里分别加入3mL氯化镁溶液和氯化钠溶液。
27、再分别加入1mL氢氧化钠溶液,观察发生的现象。
28、用澄清石灰水代替氢氧化钠溶液,重复做上述实验。
29、 由实验知道,在氯化钠溶液中加入氢氧化钠溶液或石灰水,都不发生明显的变化。
30、而在氯化镁溶液中加入氢氧化钠溶液或石灰水,都生成白色沉淀,这种沉淀是氢氧化镁。
31、反应的化学方程式是 MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2 氯化钠和氯化镁都是电解质,它们的溶液中分别有钠离子和镁离子,这跟在海水中存在的形式一样。
32、因此,向海水中加入碱溶液,镁离子也能转变成氢氧化镁,从而跟其他阳离子分离。
33、海水提镁用的碱是廉价的石灰乳,它是利用海滩大量沉积的贝壳资源(主要成分是CaCO3),经煅烧成生石灰再溶于水制成的。
34、 用海水提镁时,先把海水抽入特大的池中,倒入石灰乳,便生成氢氧化镁的悬浊液。
35、待沉淀沉降后取出沉淀,经洗涤后得到纯度很高的氢氧化镁。
36、它没有多大用途,必须使它变成有用的氧化镁和金属镁。
37、 氢氧化镁不稳定,受热后分解成氧化镁和水。
38、 Mg(OH)----MgO+H2O 要使+2价的镁离子得到电子而还原成单质镁,是比较困难的。
39、如果用类似炼铁的方法冶炼镁,需要很高的温度。
40、例如在2000℃下用焦炭还原氧化镁,才能制得单质镁。
41、这样得到的镁常含有较多的杂质。
42、 MgO+C----Mg+CO↑ 因此,工业上常用电解法使镁离子在阴极得到电子,还原成单质镁。
43、用电解的方法冶炼镁,先要获得含有镁离子的熔融液。
44、在镁的化合物中,典型的离子化合物有氧化镁和氯化镁。
45、氧化镁的熔点太高(2800℃),而氯化镁的熔点要低得多(714℃)。
46、所以人们选择氯化镁作为电解制取镁的原料。
47、 用盐酸溶解氢氧化镁(或氧化镁),再使溶液浓缩,就得到氯化镁。
48、 Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O 在熔融的氯化镁中有能自由移动的镁离子。
49、通入直流电后,氯离子向阳极移动,在阳极上失去电子,氧化成氯原子,两个氯原子结合成1个氯分子;镁离子向阴极移动,在阴极上得到电子,还原成单质镁。
50、两个电极上发生的反应是 阳极:2Cl--2e=Cl2↑ 阴极:Mg2++2e=Mg 总的电解反应方程式可以表示如下: MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑ 为了防止生成的镁在高温下被空气中的氧气氧化,电解时需要在特殊的真空环境下进行。
本文分享完毕,希望对大家有所帮助。
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