题目内容
海水中镁的总储量约为2.1×1015 t,目前世界上60%的镁来自海水。工业上从海水中提取镁的步骤为:
①将海水中大量存在的贝壳煅烧成石灰;②将石灰制成石灰乳;③将石灰乳加入到海水沉淀池中经过滤得到Mg(OH)2沉淀;④在Mg(OH)2沉淀中加入盐酸得到MgCl2溶液,再经蒸发结晶得到Mg
Cl2·6H2O;⑤将MgCl2·6H2O在一定条件下加热得到无水MgCl2;⑥电解熔融的MgCl2可得到镁。
试回答下列问题:
(1)请写出海水提取镁的过程中①、⑥反应的化学方程式:
①____________________;⑥____________________。
(2)工业上采用电解MgCl2的方法制得金属镁,电解槽中阴极的电极反应式为:________________________________________________________________________。
(3)步骤⑤中的“一定条件”指的是_______,目的是_____________________。
(4)上述提取镁的流程中,可以在降低成本,减少污染方面做出一些工作,请写出其中一点______________________________________。
(5)有同学认为上述过程中,可加热Mg(OH)2得到MgO,再电解熔融MgO制金属镁,这样可简化实验步骤,体现实验的简约性原则。你同意该同学
的想法吗?为什么?_____________________________
___________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:实际生产镁的过程中将贝壳煅烧成石灰,因贝壳的主要成分是CaCO3,利用其高温分解生成CaO,溶于水得Ca(OH
)2,可将镁离子从海水中沉淀出来。MgCl2·6H2O高温加热易发生水解:MgCl2+2H2O
Mg(OH)2+2HCl,而HCl易挥发,促使水解不断进行,最终得到的是MgO,而不是MgCl2,在HCl气流中加热可抑制其水解。由于MgO熔点高,熔化能耗高,所以不用电解熔融MgO的方法来制取Mg。
答案:(1)CaCO3
CaO+CO2↑
MgCl2(熔融)
Mg+Cl2↑
(2)Mg2++2e-===Mg
(3)在氯化氢气流中 抑制氯化镁水解生成氢氧化镁
(4)电解产生的氯气用于制取氯化氢气体,以实现氯元素的循环
(5)不同意 因为MgO熔点很高,熔融时因耗费大量的能量而增加生产成本