Question

12．海洋是巨大的资源宝库，人类提取海水中的化学元素，来制备有多种用途的物质．广泛应用于火箭、导弹和飞机制造业的金属镁，就是利用从海水中提取的镁盐制取的．工业上从海水中提取单质镁的过程如图所示：

（1）在上述转化过程中发生中和反应的步骤是③（填序号）．
（2）海水中本身就含有氯化镁，请分析①、②两步的目的是富集MgCl₂，得出纯净的MgCl₂．
（3）小明同学在实验室中用NaOH溶液替代石灰乳模拟生产过程中的第①步．他取NaCl和MgCl₂的固体混合物25g，加入适量水完全溶解后，与溶质质量分数为20%的NaOH溶液混合充分反应，记录的生成的沉淀与加入的NaOH溶液质量关系如图所示：

①当滴入上述NaOH溶液至图中B点时，烧杯中溶液里含有的溶质为NaCl（写化学式）．
②原混合物中MgCl₂的质量为19g．
③当滴入上述NaOH溶液100g时，试通过计算，求此时烧杯中所得不饱和溶液中NaCl溶质的质量（计算结果精确至0.1g）．

Answer 1

分析 （1）海水中的镁主要存在于氯化镁中，首先把镁离子沉淀出来，然后制成纯净的氯化镁溶液，最后电解氯化镁可得到金属镁．根据发生的反应原理和质量守恒定律完成相应化学方程式；
（2）经过①、②两个步骤是将海水中的镁离子提取出来，富集镁离子．
（3）①根据“生沉淀的质量与所滴入NaOH溶液的质量关系曲线”分析随着滴加NaOH溶液反应的进行情况，当恰好完全反应时（B点），所得溶液为氯化钠溶液；
②根据完全反应时所需氢氧化钠的量，计算出氯化镁的质量；
③

解答 解：（1）海水中的氯化镁能和氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀，化学方程式为：MgCl₂+Ca（OH）₂=CaCl₂+Mg（OH）₂↓；从海水中过滤分离出沉淀，氢氧化镁能溶于稀盐酸，制得纯净的氯化镁溶液，化学方程式为：Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O；然后电解氯化镁，便能得到金属镁，化学方程式为：MgCl₂$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑．属于中和反应的是③；故填：③；
（2）海水或卤水均含有氯化镁，氯化镁溶解在海水中，不能直接提取出来，经过①、②两个步骤将海水中的镁离子提取出来，得到纯净的氯化镁，然后电解才能得到镁．故答案为：富集MgCl₂，得出纯净的MgCl₂
（3）①根据曲线可知，当滴入80gNaOH溶液时，MgCl₂完全反应，生成氯化钠和氢氧化镁沉淀，因此，此时溶液中含氯化钠（NaCl）；故填NaCl
②设与80g20%的NaOH溶液完全反应的氯化镁为x
MgCl₂+2NaOH═Mg（OH）₂↓+2NaCl  
95      80
 x     80g×20%
$\frac{95}{x}$=$\frac{80}{80g×20%}$
x=19g．故填：19；
③设氯化镁与80g20%的NaOH溶液完全反应，生成的氯化钠为x
MgCl₂+2NaOH═Mg（OH）₂↓+2NaCl
       80                 117
     80g×20%               x
$\frac{80}{80g×20%}$=$\frac{117}{x}$，x=23.4g
所得不饱和溶液中NaCl溶质的质量为：（25g-19g）+23.4g=29.4g
答：此时烧杯中所得不饱和溶液中NaCl溶质的质量为29.4g．

点评 本题考查的是海洋资源的利用以及有关物质的制取的知识，完成此题，可以依据已有的知识进行．