题目内容
镁是“国防金属”,从海水中提取镁通常要经历三大步骤见下图:
请回答下列问题:
(1)步骤1是提高海水中Mg2+浓度,方法是 。
(2)步骤2的离子方程式为 。
已知Mg(OH)2的Ksp=5.61×10-12,假设浓缩海水中MgCI2浓度为3mo1/L,则要使Mg2+形成Mg( OH )2沉淀,则加入沉淀剂后海水中的OH-浓度至少要达到 。
工业生产为了获得更高的利润,根据表1分析,最合理的沉淀剂是_ ,生产这种沉淀剂的方法是 。
表1试剂价格
(3)步骤3如何实现?两位同学设计下列方案:
这两种方案是否合理?请你评价:
方案一: 。
方案二: 。
你的设计方案是什么?写出流程图:
。
请回答下列问题:
(1)步骤1是提高海水中Mg2+浓度,方法是 。
(2)步骤2的离子方程式为 。
已知Mg(OH)2的Ksp=5.61×10-12,假设浓缩海水中MgCI2浓度为3mo1/L,则要使Mg2+形成Mg( OH )2沉淀,则加入沉淀剂后海水中的OH-浓度至少要达到 。
工业生产为了获得更高的利润,根据表1分析,最合理的沉淀剂是_ ,生产这种沉淀剂的方法是 。
表1试剂价格
试剂 | KOH | NaOH | Ca(OH)2 |
价格(元/吨) | 6800 | 3200 | 1200 |
(3)步骤3如何实现?两位同学设计下列方案:
这两种方案是否合理?请你评价:
方案一: 。
方案二: 。
你的设计方案是什么?写出流程图:
。
(15分)(1)取海水晒盐后的苦卤水作原料(其它合理答案给分,2分)
(2)Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓或Mg2++Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+Ca2+(2分);×10-6mol/L(2分,回答1.36×10-6mol/L也可);Ca(OH)2(1分);以海边的贝壳高温分解制生石灰,生石灰与水反应制得石灰乳(2分)
(3)方案一:不合理,H2、C或CO均不能还原MgO(2分)
方案二:不合理,MgO熔点高,能耗大,不经济(2分)
合理方案:(2分)
(2)Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓或Mg2++Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+Ca2+(2分);×10-6mol/L(2分,回答1.36×10-6mol/L也可);Ca(OH)2(1分);以海边的贝壳高温分解制生石灰,生石灰与水反应制得石灰乳(2分)
(3)方案一:不合理,H2、C或CO均不能还原MgO(2分)
方案二:不合理,MgO熔点高,能耗大,不经济(2分)
合理方案:(2分)
试题分析:(1)海水Mg2+中浓度很小,因此提高海水中Mg2+浓度的方法是取海水晒盐后的苦卤水作原料。
(2)步骤2的目的是将Mg2+转化为氢氧化镁沉淀,所以有关反应的离子方程式为Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓或Mg2++Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+Ca2+;根据氢氧化镁的溶度积常数可知,浓缩海水中MgCI2浓度为3mo1/L,要使Mg2+形成Mg( OH )2沉淀,则加入沉淀剂后海水中的OH-浓度至少要达到=×10-6mol/L;从经济效益和来源来看,最合理的沉淀剂应该是氢氧化钙。产生氢氧化钙的方法是以海边的贝壳高温分解制生石灰,生石灰与水反应制得石灰乳。
(3)由于H2、C或CO均不能还原MgO所以方案一不合理;又因为MgO熔点高,能耗大,不经济,因此方案二也不合理;正确的方案应该是将氢氧化镁转化为氯化镁,然后电解熔融的氯化镁即可。流程图如下:。
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