Question

【题目】以海水为原料可以提取金属镁，下图是某工厂从海水中提取镁的主要步骤。讨论以下相关问题

（1）在海水提镁的过程中如何实现对镁离子的富集，有三个学生提出自己的观点。

学生甲的观点：直接往海水中加入沉淀剂。

学生乙的观点：高温加热蒸发海水后，再加入沉淀剂。

学生丙的观点：利用晒盐后的苦卤水，再加入沉淀剂。

通过分析比较你认为学生_____的观点正确（填学生序号）。

（2）为了使镁离子沉淀下来，充分利用当地的贝壳（主要成分为碳酸钙）资源获得沉淀剂，加入的试剂①是_________（填化学式）。写出由贝壳制取试剂①的相关化学方程式：___________；

（3）加入试剂①后，能够分离得到Mg（OH）2沉淀的方法是_________（填标号字母）

A．蒸馏 B．分液 C．过滤 D．萃取

（4）加入的试剂②是________（填化学式）。工业过程中常常将蒸发结晶后的氯化镁水合物晶体再置于HCl气流中加热获得无水MgCl2,其目的是______________________________。

（5）写出由无水MgCl2制取金属镁的化学方程式_____________________________。

Answer 1

【答案】丙 Ca（OH）2 CaCO3 CaO +CO2 ↑；CaO+H2O=Ca(OH)2 C HCl 抑制水解，得到纯净的无水氯化镁 MgCl2(熔融) Mg+Cl2 ↑

【解析】

首先向混合物中加入碱，反应生成氢氧化镁沉淀，分离沉淀和滤液，再将氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁，蒸发结晶后，电解熔融的氯化镁，进而得到金属镁，根据物质的制备和提纯的流程分析解答。

(1)学生甲与其他观点相比，海水中镁离子浓度小，使用的沉淀剂的量较大，且不利于收集氢氧化镁，因此学生甲的观点不正确，原因是：海水中镁离子浓度小，沉淀剂的用量大，不利于镁离子的沉淀；学生乙与其他观点相比，高温蒸发海水，消耗的能源多，成本太高，因此学生乙的观点不正确，原因是：能源消耗大，海水的综合利用低，成本高；学生丙与学生乙相比，利用晒盐后的苦卤，节约能源，成本低；与学生甲相比镁离子浓度高，有利于镁元素的富集；因此学生丙的观点正确，因为：镁离子富集浓度高，成本低；
故答案为：丙；

(2) 因碳酸钙高温分解得到氧化钙，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙能与氯化镁反应生成氢氧化镁，方程式为：CaCO3 CaO +CO2 ↑， CaO+H2O=Ca(OH)2；

故答案为：Ca（OH）2，CaCO3 CaO +CO2 ↑；CaO+H2O= Ca(OH)2；

(3)分离难溶固体与液体的混合物，应使用过滤操作；

故答案为：C；

(4) 要使氢氧化镁转化为氯化镁，则需要加入盐酸反应，即试剂②是盐酸，由于Mg2+会发生水解，生成氢氧化镁，故工业过程中常常将蒸发结晶后的氯化镁水合物晶体再置于HCl气流中加热获得无水MgCl2，从而抑制Mg2+的水解；

故答案为：HCl，抑制水解，得到纯净的无水氯化镁；

(5)利用电解熔融状态的氯化镁获得金属镁；MgCl2(熔融) Mg+Cl2 ↑

故答案为：MgCl2(熔融) Mg+Cl2 ↑。