Question

20．某同学学习了从海水中提取镁的知识，在实验室设计方案如图1所示：
在一烧杯中盛有一定质量的MgCO₃固体，向其中滴加溶质质量分数为10%的稀盐酸恰好完全反应，得到10g自制海水，向10g自制海水中滴加1%的石灰水，产生沉淀的质量与所滴入石灰水质量的关系曲线如图2所示：
（1）当滴入1%的石灰水111g时（即B点），烧杯中溶液里含有的溶质是（写化学式）CaCl₂、Ca（OH）₂．
（2）试通过计算，求此时所得Mg（OH）₂ 沉淀的质量（写出详细步骤，计算结果精确到0.1g）；
（3）化学兴趣小组的同学自制的该10g海水中最多可提取镁单质0.24克．

Answer 1

分析 碳酸镁和稀盐酸反应生成氯化镁、水和二氧化碳，氯化镁和氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，根据氢氧化钙溶液的质量和溶质质量分数可以计算沉淀氢氧化镁的质量，进一步可以计算该10g海水中最多可提取镁单质的质量．

解答 解：（1）由图中信息可知，当滴入1%的石灰水111g时，氢氧化钙溶液过量，烧杯中溶液里含有的溶质是CaCl₂、Ca（OH）₂．
故填：CaCl₂、Ca（OH）₂．
（2）设生成氢氧化镁的质量为x，
MgCl₂+Ca（OH）₂═Mg（OH）₂↓+CaCl₂，
         74        58
       74g×1%      x
$\frac{74}{74g×1%}$=$\frac{58}{x}$，
x=0.58g≈0.6g，
答：此时所得Mg（OH）₂ 沉淀的质量是0.6g．
（3）因为自制的该10g海水中的镁元素完全转化到沉淀氢氧化镁中，氢氧化镁中的镁元素完全转化到氯化镁中，氯化镁中的镁元素完全转化到镁中，因此最多可提取镁单质的质量为：0.58g×$\frac{24}{58}$×100%=0.24g，
故填：0.24．

点评 加入氢氧化钙溶液74g时，氢氧化钙和氯化镁恰好完全反应，继续加入氢氧化钙溶液时，氢氧化钙过量，因此当滴入1%的石灰水111g时（即B点），烧杯中溶液里含有的溶质是反应生成的氯化钙和过量的氢氧化钙，要注意理解．