题目内容

目前世界上60%的镁是从海水中提取的,某校学生设计从海水中提取镁的实验流程如下图.请思考并回答:

I.上述实验过程中涉及的①、②、③反应属于氧化还原反应的是
(填序号).
II.从海水中提取镁的过程中,为实现对镁离子的富集,有三种预设方案:
A.直接往海水中加沉淀剂;
B.加热蒸发海水后,加入沉淀剂;
C.利用晒盐后的苦卤水,加入沉淀剂.
通过分析比较,你认为方案
C
C
正确(填序号),其理由是
该方法因Mg2+浓度大,节约能源,成本较低
该方法因Mg2+浓度大,节约能源,成本较低

III.从海水中提取镁的过程中,另一重要的环节是实现对Mg2+的分离.
(1)为了使镁离子完全沉淀下来,若加入足量的试剂甲为澄清的石灰水,其反应的离子方程式为
Mg2++2OH-=Mg(OH)2
Mg2++2OH-=Mg(OH)2

(2)加入试剂甲后,能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是
过滤
过滤
(填实验操作名称).
分析:I.根据①、②、③反应的方程式以及化合价变化来判断;
II.根据三个观点的优点和缺点综合分析;
III.(1)根据镁离子能与氢氧根离子反应生成沉淀;
(2)根据固体不溶于水可用过滤的方法分离.
解答:解:①的反应为MgSO4+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaSO4,元素的化合价未变,不是氧化还原反应;
②的反应为:Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O,元素的化合价未变,不是氧化还原反应;
③反应为:MgCl2
 电解 
.
 
Mg+Cl2↑,元素的化合价发生了变化,是氧化还原反应;
故答案为:③;
II.A.直接往海水中加沉淀剂,因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,故A错误;
B.加热蒸发海水后,加入沉淀剂,因高温蒸发海水,消耗的能源多,成本太高,故B错误;
C.利用晒盐后的苦卤水,加入沉淀剂,因节约能源,成本低,与选项A相比镁离子浓度高,有利于镁元素的富集,故C正确;
故答案为:C;该方法因Mg2+浓度大,节约能源,成本较低;
III.(1)根据镁离子能与氢氧根离子反应生成沉淀:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,故答案为:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;
(3)因Mg(OH)2不溶于水,可用过滤的方法进行分离,故答案为:过滤.
点评:本题以海水中提取镁为题材,主要考查硫酸镁、氢氧化镁等物质的性质,掌握物质的化学性质,问题会迎刃而解.
练习册系列答案
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(附加题)海水中化学资源的综合开发利用,已受到各国的高度重视.Br2和Mg等两种单质都可以从海水中提取,下图为提取它们的主要步骤:

请回答:
Ⅰ.从海水中提取的溴占世界溴年产量的1/3,主要方法就是上述流程中的空气吹出法.
(1)制取Br2时第一次通入Cl2时发生反应的离子方程式是
Cl2+2Br-═2Cl-+Br2
Cl2+2Br-═2Cl-+Br2

(2)吸收塔中反应的离子方程式是
Br2+SO2+2H2O═4H++SO42-+2Br-
Br2+SO2+2H2O═4H++SO42-+2Br-

由(1)、(2)可知,SO2、Cl2、Br2 三种物质氧化性由强到弱的顺序是
Cl2>Br2>SO2
Cl2>Br2>SO2
.(用“>”表示)
Ⅱ.镁及其合金是用途很广的金属材料,而目前世界上60%的镁就是从海水中按上述流程提取的.
(1)上述流程中为了使MgSO4完全转化为Mg(OH)2,试剂①可以选用
NaOH
NaOH
(写化学式).
(2)加入试剂②后反应的离子方程式是
Mg(OH)2+2H+═Mg2++2H2O
Mg(OH)2+2H+═Mg2++2H2O

(3)步骤①包括加热、蒸发、冷却、结晶、
过滤
过滤

(4)通电时无水MgCl2在熔融状态下反应的化学方程式是
MgCl2(熔融)
 电解 
.
 
Mg+Cl2
MgCl2(熔融)
 电解 
.
 
Mg+Cl2

Ⅲ.上述流程在生产溴和镁的同时还可以制得其他化工物质,比如制备耐火材料氧化镁和盐酸.生产方法是:
①将氯化镁晶体(MgCl2?6H2O)加热到523℃以上,该晶体可以分解得到耐火材料氧化镁和两种气态化合物,其中一种气体常温下为无色液体.
②将两种气体冷却至室温,再根据需要,加入不同量的水,就可得到不同浓度的盐酸.
(1)MgCl2?6H2O在523℃以上分解的化学方程式是
MgCl2?6H2O MgO+2 HCl↑+5H2O↑
MgCl2?6H2O MgO+2 HCl↑+5H2O↑

(2)现用1mol MgCl2?6H2O分解所得的非固体产物来制取密度为1.19g/cm3的盐酸溶液168mL,需加水
36.9 g
36.9 g
g(精确到0.1),该盐酸中溶质的物质的量浓度是
11.9
11.9
mol/L(精确到0.1).

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