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假如你是一位企业家,在众多开发海水资源的项目中,选择了海水提镁,在前期考察过程中你将遇到许多问题,请根据背景材料的提示,按要求完成相关问题:

背景材料1:下面所示为海水中各元素含量情况(mg/L)

元素

浓度(mg/L)

元素

浓度(mg/L)

10 770

19 350

1 290

885

380

67

400

0.06

背景材料2:部分化学试剂的市场价格

试剂

氢氧化钾

氢氧化钠

氢氧化钙

氧化钙

价格(元/吨)

5 238.00

2 300.00

1 200.00

700.00

请完成下列问题:

(1)在海水提镁的过程中要实现对镁离子的富集、分离,有以下三个方案:

方案一:直接往海水中加入沉淀剂;

方案二:加热蒸发海水再加入沉淀剂;

方案三:在晒盐后的卤水中加入沉淀剂。

你认为方案________最合理。

不选方案________的理由是________________________________________________

不选方案________的理由是_______________________________________________

(2)应该选择________试剂作为镁离子的沉淀剂。不考虑其他费用,沉淀相同量的镁离子所用氢氧化钠和氧化钙的价格比为________。

(3)为了节省成本,考虑以海边上的贝壳为原料,试简述其理由__________________________

 

【答案】

(1)三 一 海水中镁离子浓度太低,要沉淀必须加入大量的沉淀剂,浪费原料 二 要加热海水需耗费很多的能源 (2)CaO 230∶49 (3)贝壳中含碳酸钙,加热分解生成的氧化钙可用沉淀剂,节省了成本

【解析】(1)从海水中提取镁首先要对海水进行浓缩,然后加入沉淀剂,显然方案一浪费原料,方案二浪费能量,最合理的是方案三。

(2)根据市场价格,CaO作为镁离子的沉淀剂最为经济。假设沉淀a mol镁离子,需要氢氧化钠和氧化钙的价格比为:2a×40×2 300∶(a×56×700)=230∶49。

(3)贝壳的主要成分为碳酸钙,可以通过高温煅烧贝壳的方式生产氧化钙,作为镁离子的沉淀剂,降低成本。

 

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

假如你是一位企业家,在开发海水资源的众多项目中,选择了海水提镁,在前期考察过程中你将遇到许多问题,请根据背景材料的提示,按要求回答相关问题:
背景材料1:图为海水中各元素含量情况(mg/L)。


背景材料2:部分化学试剂的市场价格
试剂 氢氧化钾 氢氧化钠 氢氧化钙 氧化钙
价格(元/吨) 5238.0 2300.00 1200.00 700.00
请回答下列问题:
(1)在海水提镁的过程中要实现对镁离子的富集、分离,有以下三个方案:
方案一:直接往海水中加入沉淀剂;
方案二:加热蒸发海水后再加入沉淀剂;
方案三:在晒盐后的卤水中加入沉淀剂。
你认为方案______最合理。
不选方案______的理由是______。
不选方案______的理由是______。
(2)应该选择______试剂作为镁离子的沉淀剂。不考虑其他费用,沉淀相同量的镁离子所用氢氧化钠和氧化钙的价格比为______。
(3)为了节省成本,你可考虑以海边上的贝壳为原料,试简述其理由:______。

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