题目内容
13.目前世界上60%的镁是从海水中提取的.海水提镁的主要流程如下:请回答下列问题:
(1)从离子反应的角度思考,向海水中加入石灰乳的作用是沉淀Mg2+(或使Mg2+形成Mg(OH)2沉淀),写出在沉淀池中反应的离子方程式Mg2++Ca(OH)2═Mg(OH)2+Ca2+.
(2)石灰乳是生石灰与水形成的混合物,从充分利用海洋化学资源、提高经济效益的角度,生产生石灰的主要原料来源于海洋中的贝壳(或牡蛎壳等).
(3)操作A是过滤,操作B是加热浓缩(或蒸发结晶).
(4)加入的足量试剂a的电子式
(5)无水MgCl2在熔融状态下,通电后会阳极生成氯气和阴极生成镁,该反应的化学方程式是MgCl2$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Mg+Cl2↑;从考虑成本和废物循环利用的角度,副产物氯气可以用于制盐酸,循环使用.
(6)为避免发生副反应Mg2++2H2O?Mg(OH)2+2H+(用离子方程式表示),操作B应采取的措施是加入盐酸抑制镁离子的水解.
分析 由流程可知,生石灰溶于水生成氢氧化钙,加入海水中沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀,操作A为过滤,过滤后加入试剂a为盐酸,反应得到氯化镁溶液,操作B为蒸发浓缩冷却结晶,得到氯化镁晶体,因氯化镁水解生成的盐酸易挥发,则在氯化氢气流中加热失去结晶水得到氯化镁固体,最后电解熔融氯化镁得到金属镁,以此来解答.
(1)根据镁离子能与氢氧根离子反应生成沉淀来确定氢氧化钙的作用;
(2)根据海洋产品中与石灰石相同的物质进行解答;
(3)根据过滤的原理和六水合氯化镁晶体的特点解答;
(4)氢原子最外层1个电子,氯原子最外层7个电子,HCl分子是由1个氢原子和1个氯原子通过共用1对电子结合而成的共价化合物;
(5)根据电解的原理解答氯离子在阳极失电子生成氯气,阴极上镁离子得到电子生成金属镁,根据流程图推测副产物氯气的用途;
(6)氯化镁溶液蒸发浓缩过程中,镁离子水解被促进得到氢氧化镁,为抑制镁离子的水解需要加入盐酸.
解答 解:由流程可知,生石灰溶于水生成氢氧化钙,加入海水中沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀,操作A为过滤,过滤后加入试剂a为盐酸,反应得到氯化镁溶液,操作B为蒸发浓缩冷却结晶,得到氯化镁晶体,因氯化镁水解生成的盐酸易挥发,则在氯化氢气流中加热失去结晶水得到氯化镁固体,最后电解熔融氯化镁得到金属镁,
(1)镁离子能与氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀:Mg2++Ca(OH)2═Mg(OH)2+Ca2+,写离子方程式时氢氧化镁沉淀写化学式,
故答案为:沉淀Mg2+(或使Mg2+形成Mg(OH)2沉淀);Mg2++Ca(OH)2═Mg(OH)2+Ca2+;
(2)贝壳或牡蛎壳的主要成分为碳酸钙,故答案为:贝壳(或牡蛎壳等);
(3)分离不溶于水的固体和液体,可用过滤的方法,从沉淀池中得到氢氧化镁用过滤的方法,从氯化镁溶液中得到六水合氯化镁,防结晶水损失,通过加热浓缩或蒸发结晶的方法获得六水合氯化镁,
故答案为:过滤; 加热浓缩(或蒸发结晶);
(4)从氢氧化镁到氯化镁,氢氧化镁和盐酸反应得到氯化镁和水,反应的化学方程式为:Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O,加入的足量试剂a是HCl,HCl分子是由1个氢原子和1个氯原子通过共用1对电子结合而成的共价化合物其电子式为
,
故答案为:
;
(5)无水MgCl2在熔融状态下,通电后阳极氯离子失去电子生成氯气,阴极镁离子得到电子生成镁单质,所以氯化镁电解会产生Mg和Cl2,副产物氯气和氢气反应生成氯化氢,能循环使用,
故答案为:氯气;镁;MgCl2(熔融) $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Mg+Cl2↑;制盐酸,循环使用;
(6)氯化镁溶液蒸发浓缩过程中,镁离子水解被促进得到氢氧化镁,Mg2++2H2O?Mg(OH)2+2H+,为抑制镁离子的水解需要加入盐酸,
故答案为:Mg2++2H2O?Mg(OH)2+2H+;加入盐酸抑制镁离子的水解.
点评 本题考查了从海水中提取镁的反应原理,利用所学知识结合流程图信息是解答本题的关键,题目难度中等.
| A. | H3PO2溶于水的电离方程式为:H3PO2?3H++PO23- | |
| B. | H3PO2与过量NaOH溶液反应的离子方程式为:H3PO2+3OH-=PO23-+3H2O | |
| C. | 将H3PO2溶液加入到酸性高锰酸钾溶液中,H3PO2的还原产物为H3PO4 | |
| D. | 用惰性电极电解NaH2PO2溶液,其阳极反应式为:H2PO2-4e-+2H2O=O2↑+4H+ |
| A. | 定性检验SO32-,可用HNO3酸化的BaCl2溶液 | |
| B. | 配制FeCl2溶液时通常加少量HNO3酸化,减小其水解程度 | |
| C. | 检验某溶液中是否含Cl-,用HNO3酸化的AgNO3溶液 | |
| D. | 检验氧化铁中的氧化亚铁,先用硫酸溶液溶解,然后加入盐酸酸化的高锰酸钾溶液 |
| A. | 具有相同数目的原子 | B. | 都占22.4 L | ||
| C. | 具有相同数目的分子 | D. | 具有相同的质量 |
| A. | m=aVd | B. | a%=(cM/1 0d)% | C. | c=1 000mVM | D. | c=1 000daM |
| A. | P3<P4,y轴表示A的转化率 | |
| B. | P3<P4,y轴表示B的体积分数 | |
| C. | P3<P4,y轴表示混合气体的密度 | |
| D. | P3>P4,y轴表示混合气体的平均摩尔质量 |
①2C( s )+O2( g)═2CO( g )△H=-221kJ/mol
②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)═H2O( l )△H=-57.3kJ/mol
下列结论正确的是( )
| A. | 碳的燃烧热110.5 kJ/mol | |
| B. | ①的反应热为221 kJ/mol | |
| C. | 稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol H2O时对应的反应热为-57.3 kJ/mol | |
| D. | 稀盐酸与稀NaOH溶液反应生成1mol H2O时对应的反应热为-57.3 kJ/mol |