Question

以海水为原料获取金属镁，其中重要的一步是获得无水MgCl₂，然后通过电解法制得金属镁．请回答下列问题：
（1）使氯化镁晶体失去结晶水的方法是______，选择电解MgCl₂制金属镁而不选用MgO的主要理由是______．
（2）某兴趣小组同学取用80.00g的MgCl₂溶液（含镁元素质量分数为15.00%），将其小心蒸干得49.25g固体（其成分表示为Mg_x（OH）_yCl_z?nH₂O），为研究其组成进行了如下两实验：
实验一：将所得固体全部溶于100mL　1.50mol/L的盐酸中，再加水稀释至500mL，测溶液的pH为1；
实验二：取实验一稀释后的溶液50mL向其中加入足量的AgNO₃溶液得沉淀12.915g．
①你认为上述两实验是否有必要都做？______理由是______；
②所得固体中Cl^-的物质的量为______mol；
③试通过计算确定固体的化学式．

Answer 1

解：（1）使氯化镁晶体失去结晶水的方法是在HCl氛围中加热，否则氯化镁会水解，选择电解MgCl₂制金属镁而不选用MgO的主要理由是MgO熔点比MgCl₂高，熔化时能耗高，
故答案为：在HCl氛围中加热；MgO熔点比MgCl₂高，熔化时能耗高；
（2）①实验一可确定OH^-的量，根据电荷守恒可确定Cl^-的量，实验二没有必要做，如做实验二，则实验一没有必要做，因为Mg²⁺的量已知，只要OH^-、Cl^-确定一个，另一个利用电荷守恒就可确定，
故答案为：没有必要；因为Mg²⁺的量已知，只要OH^-、Cl^-确定一个，另一个利用电荷守恒就可确定；
②n （Cl^-）=×=0.9mol，
故答案为：0.9mol；
③n（Mg²⁺）==0.5mol，n（HCl）=0.1L×1.50mol/L=0.15mol，500mL溶液中
n（H⁺）=0.1mol/L×0.5L=0.05mol，n （OH^-）=n（HCl）-n（H⁺）=0.15mol-0.05mol=0.1mol，
由电荷守恒可知2n（Mg²⁺）=n （OH^-）+n （Cl^-），则n （Cl^-）=2×0.5mol-0.1mol=0.9mol，
n （H₂O）==0.2mol
故n（Mg²⁺）：n （OH^-）：n （Cl^-）：n （H₂O）=0.5：0.1：0.9：0.2=5：1：9：2
即化学式为：Mg₅（OH）Cl₉?2H₂O．
答：固体的化学式为Mg₅（OH）Cl₉?2H₂O．
分析：（1）氯化镁易水解，为离子化合物，熔融状态下可导电，且熔点比氧化镁低，以此解答该题．
（2）根据镁离子的量结合电荷守恒可确定氯离子或氢氧根离子的量，以此可确定化学式．
点评：本题以海水资源的综合利用为背景综合考查物质的含量测定，侧重于考查学生的分析能力、实验能力和计算能力，题目难度中等，注意结合质量守恒和电荷守恒解答该题．