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14.镁及其合金是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁是从海水中提取的.某学校课外兴趣小组从海水晒盐后的盐卤(主要含Na+、Mg2+、Cl-、Br-等)中模拟工业生产来提取镁,主要过程如图1,请回答下列问题:
(1)工业上从盐卤中获取Mg(OH)2用石灰乳而不用NaOH溶液的原因是石灰乳原料丰富,成本低.
(2)从过程①得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量的Ca(OH)2,除去少量Ca(OH)2的方法是先将沉淀加入到盛有MgCl2溶液的烧杯中,充分搅拌后经过滤、洗涤(填操作方法)可得纯净的Mg(OH)2
(3)写出过程④中发生反应的化学方程式MgCl2(熔融)$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Mg+Cl2↑.
(4)图2是该兴趣小组设计进行过程③的实验装置图,其中装置A的作用是制备干燥的HCl气体.
将浓盐酸滴入浓硫酸而不是将浓硫酸滴入浓盐酸的理由是得到的HCl气体不带有水蒸气.利用该装置加热MgCl2•6H2O能得到无水MgCl2的原因是干燥的HCl气体抑制MgCl2•6H2O水解,并带走水蒸气.

分析 向海水中加入沉淀剂石灰乳,镁离子转化为Mg(OH)2,采用过滤的方法分离溶液和Mg(OH)2,Mg(OH)2将溶于稀盐酸得到MgCl2溶液,将MgCl2溶液在HCl氛围中蒸干得到MgCl2固体,电解熔融MgCl2固体得Mg.
(1)从生产成本考虑;
(2)从沉淀转化的角度分析;
(3)电解法冶炼Mg;
(4)在HCl气流中可抑制氯化镁水解.

解答 解:向海水中加入沉淀剂石灰乳,镁离子转化为Mg(OH)2,采用过滤的方法分离溶液和Mg(OH)2,Mg(OH)2将溶于稀盐酸得到MgCl2溶液,将MgCl2溶液在HCl氛围中蒸干得到MgCl2固体,电解熔融MgCl2固体得Mg.
(1)工业上从盐卤中获取Mg(OH)2用石灰乳而不用NaOH溶液的原因是石灰乳原料丰富,成本低,
故答案为:石灰乳原料丰富,成本低;   
(2)从过程①得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量的Ca(OH)2,除去少量Ca(OH)2的方法是先将沉淀加入到盛有MgCl2溶液的烧杯中,充分搅拌后经过滤、洗涤可得纯净的Mg(OH)2
故答案为:MgCl2;过滤;洗涤;
(3)过程④中发生反应的化学方程式为MgCl2(熔融)$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Mg+Cl2↑,故答案为:MgCl2(熔融)$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Mg+Cl2↑;
(4)图2是该兴趣小组设计进行过程③的实验装置图,其中装置A的作用是制备干燥的HCl气体.浓盐酸滴入浓硫酸而不是将浓硫酸滴入浓盐酸的理由是得到的HCl气体不带有水蒸气.利用该装置加热MgCl2•6H2O能得到无水MgCl2的原因是干燥的HCl气体抑制MgCl2•6H2O水解,并带走水蒸气,
故答案为:制备干燥的HCl气体;得到的HCl气体不带有水蒸气;干燥的HCl气体抑制MgCl2•6H2O水解,并带走水蒸气.

点评 本题考查混合物分离提纯的综合应用,为高频考点,把握物质的性质、发生的反应、混合物分离方法为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,题目难度不大.

练习册系列答案
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19.以某菱锰矿(含MnCO3、SiO2、FeCO3和少量Al2O3等)为原料通过以下方法可获得碳酸锰粗产品.

(已知:Ksp(MnCO3)=2.2×10-11,Ksp[Mn(OH)2]=1.9×10-13,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33
(1)滤渣1中,含铁元素的物质主要是Fe(OH)3(填化学式,下同);加NaOH调节溶液的pH约为5,如果pH过大,可能导致滤渣1中SiO2、Al(OH)3含量减少.
(2)滤液2中,+1价阳离子除了H+外还有Na+、NH4+(填离子符号).
(3)取“沉锰”前溶液amL于锥形瓶中,加入少量AgNO3溶液(作催化剂)和过量的1.5%(NH42S2O8溶液,加热,Mn2+被氧化为MnO4-,反应一段时间后再煮沸5min[除去过量的(NH42S2O8],冷却至室温.选用适宜的指示剂,用b mol•L-1 的(NH42Fe(SO4)标准溶液滴定至终点,消耗(NH42Fe(SO42标准溶液V mL.
①Mn2+与(NH42S2O8反应的还原产物为SO42-(填化学式).
②“沉锰”前溶液中c(Mn2+)=$\frac{bV}{5a}$mol•L-1(列出表达式).
(4)其他条件不变,“沉锰”过程中锰元素回收率与NH4HCO3初始浓度(c0)、反应时间的关系如下图所示.
①NH4HCO3初始浓度越大,锰元素回收率越高(填“高”或“低”),简述原因NH4HCO3初始浓度越大,溶液中c(CO32-)度越大,根据溶度积Ksp(MnCO3)=c(Mn2+)×c(CO32-)可知溶液c(Mn2+)越小,析出的MnCO3越多.
②若溶液中c(Mn2+)=1.0mol•L-1,加入等体积1.8mol•L-1 NH4HCO3溶液进行反应,计算20~40min内v(Mn2+)=0.0075mol/(L.min).

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