Question

14．镁及其合金是用途广泛的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的．．某学校课外兴趣小组从海水晒盐后的盐卤（主要含Na⁺，Mg²⁺，Cl^-，Br^-等）中模拟工业生产来提取镁，主要过程如图1，回答下列问题：

（1）从转化①得到的Mg（OH）₂沉淀中混有少量的Ca（OH）₂，除去少量Ca（OH）₂的方法是先将沉淀加入到盛有饱和MgCl₂溶液的烧杯中，充分搅拌后经过滤、洗涤、（填操作方法）干燥可得纯净的Mg（OH）₂，在此操作过程中，玻璃棒的作用是搅拌和引流
（2）写出转化④中发生反应的化学方程式MgCl₂$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑
（3）已知转化③的反应原理与制取无水ALCl₃相同，图2是制取无水AlCl₃实验装置图．装置A中的两液体分别是浓硫酸和浓盐酸．请回答：
①为什么不直接用加热方法来制取无水AlCl₃，请用化学方式表示_：AlCl₃+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al（OH）₃+3HCl↑；
②分液漏斗中应盛装的试剂是浓盐酸；
③由分液漏斗向烧瓶中加试剂时应注意的事项是控制分液漏斗活塞，使浓盐酸缓缓加入到浓硫酸中
（4）含有铝元素的另一物质明矾作为膨化剂炸油条（饼）或膨化食品时，若在面粉里加入小苏打后，再加入明矾，则会使等量的小苏打释放出比单放小苏打多一倍的二氧化碳，这样就可以使油条（饼）在热油锅中一下子就鼓起来，得到香脆可口的油条（饼）了．请用化学反应方程式解释得到香脆可口的油条（饼）的原因：Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑．

Answer 1

分析 向海水中加入沉淀剂石灰乳，镁离子转化为Mg（OH）₂，采用过滤的方法分离溶液和Mg（OH）₂，Mg（OH）₂将溶于稀盐酸得到MgCl₂溶液，将MgCl₂溶液在HCl氛围中蒸干得到MgCl₂固体，电解熔融MgCl₂固体得Mg，
（1）除杂原理是不能引入新的杂质；分离不溶于水的固体的方法是过滤操作；
（2）电解无水氯化镁得到镁和氯气；
（3）①AlCl₃的水解，直接加热AlCl₃•6H₂O，水解彻底生成氢氧化铝，得不到氯化铝，
②浓硫酸稀释放热，氯化氢具有挥发性，而浓硫酸难挥发；
③为使稀释放出更多的热量，便于氯化氢的挥发，控制分液漏斗活塞，使浓盐酸缓缓加入到浓硫酸中；
（4）明矾溶解后的铝离子和小苏打中的碳酸氢根离子在溶液中发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳．

解答 解：（1）Ca（OH）₂能与饱和MgCl₂溶液反应生成Mg（OH）₂沉淀和氯化钙，氯化钙溶于水，可用过滤、洗涤的方法分离出Mg（OH）₂沉淀，在此过程中玻璃棒的作用是搅拌和引流，
故答案为：饱和MgCl₂溶液；过滤、洗涤；引流；
（2）电解无水氯化镁得到镁和氯气，方程式为：MgCl₂$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑，
故答案为：MgCl₂$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑；
（3）①AlCl₃的水解，直接加热AlCl₃•6H₂O，水解彻底生成氢氧化铝，方程式为：AlCl₃+3H₂O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al（OH）₃+3HCl↑，得不到氯化铝，
故答案为：AlCl₃+3H₂O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al（OH）₃+3HCl↑；
②浓硫酸稀释放热，氯化氢具有挥发性，而浓硫酸难挥发，所以浓盐酸滴加到浓硫酸中有氯化氢气体产生，
故答案为：浓盐酸；
③为使稀释放出更多的热量，便于氯化氢的挥发，控制分液漏斗活塞，使浓盐酸缓缓加入到浓硫酸中，
故答案为：控制分液漏斗活塞，使浓盐酸缓缓加入到浓硫酸中．
（4）含有铝元素的另一物质明矾作为膨化剂炸油条（饼）或膨化食品时，若在面粉里加入小苏打后，再加入明矾，则会使等量的小苏打释放出比单放小苏打多一倍的二氧化碳，这样就可以使油条（饼）在热油锅中一下子就鼓起来，得到香脆可口的油条（饼）了．请用化学反应方程式解释得到香脆可口的油条（饼）的原因：Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑，
故答案为：Al³⁺+3HCO₃^-=Al（OH）₃↓+3CO₂↑．

点评 本题主要考查了工业生产来提取镁的流程、实验基本操作、盐类水解等知识点，掌握原理是解题的关键，难度中等．