鎂及其合金是用途很廣的金屬材料。工業(yè)上冶煉鎂的方法有兩種,電解法和皮江法。電解法是電解熔融的MgCl2,皮江法是Si在高溫下還原MgO。
已知:相關(guān)各物質(zhì)熔點(diǎn)見下表:
物質(zhì) |
MgO |
MgCl2 |
Mg |
Si |
熔點(diǎn) |
2852 |
714 |
649 |
1410 |
Ⅰ.電解法冶煉鎂。
化工廠利用鹵水(主要成分為NaCl和MgCl
2)生產(chǎn)金屬鎂的一種工藝流程如圖所示:
(1)Y與Z反應(yīng)后的產(chǎn)物溶于水可得X溶液,從而實現(xiàn)了Y的再利用,則Z的化學(xué)式為
H2
H2
。
(2)“沉淀”中除Mg(OH)
2外,還可能含有的雜質(zhì)為
Ca(OH)2
Ca(OH)2
(填化學(xué)式)。
(3)工業(yè)上不用電解MgO制金屬鎂的原因為
MgO熔點(diǎn)很高,而MgCl2熔點(diǎn)相對較低,熔融MgO時會耗費(fèi)大量的能量而增加生產(chǎn)成本
MgO熔點(diǎn)很高,而MgCl2熔點(diǎn)相對較低,熔融MgO時會耗費(fèi)大量的能量而增加生產(chǎn)成本
。
Ⅱ.皮江法冶煉鎂,工業(yè)流程如圖:
(4)氣體a為(填化學(xué)式)
CO2
CO2
。
(5)白云石煅燒前粉碎的目的為
增大固體表面積,提高化學(xué)反應(yīng)速率
增大固體表面積,提高化學(xué)反應(yīng)速率
。
(6)還原爐需控制溫度為1200℃左右,并抽空氣到近似真空。還原爐中發(fā)生的主要反應(yīng)有
、SiO
2+CaO
CaSiO
3。