题目内容
目前世界上60%的镁是从海水中提取的.学生就这个课题展开了讨论的.已知海水提镁的主要步骤如下:

学生就这个课题提出了以下问题:
(一)在海水提镁的过程中如何实现对镁离子的富集?
有三个学生提出自己的观点.
学生1的观点:直接往海水中加入沉淀剂.
学生2的观点:高温加热蒸发海水后,再加入沉淀剂.
学生3的观点:利用晒盐后的苦卤水,再加入沉淀剂.
请你评价三个学生提出的观点是否正确(填是或否),并简述理由.
(二)在海水提镁的过程中如何实现对镁离子的分离?
(1)为了使镁离子沉淀下来,加入的足量试剂①是
(2)加入的足量试剂②是
(3)试从节约能源,提高金属镁的纯度分析,以下适宜的冶镁方法是
A、Mg(OH)2
MgO
Mg
B、Mg(OH)2
MgO
Mg
C、Mg(OH)2
MgCl2
Mg
D、Mg(OH)2
MgCl2
Mg.
学生就这个课题提出了以下问题:
(一)在海水提镁的过程中如何实现对镁离子的富集?
有三个学生提出自己的观点.
学生1的观点:直接往海水中加入沉淀剂.
学生2的观点:高温加热蒸发海水后,再加入沉淀剂.
学生3的观点:利用晒盐后的苦卤水,再加入沉淀剂.
请你评价三个学生提出的观点是否正确(填是或否),并简述理由.
| 是否正确 | 简述理由 | |
| 学生1的观点 | 否 否 |
海水中镁离子浓度小,沉淀剂的用量大,不利于镁离子的沉淀 海水中镁离子浓度小,沉淀剂的用量大,不利于镁离子的沉淀 |
| 学生2的观点 | 否 否 |
能源消耗大,海水的综合利用低,成本高 能源消耗大,海水的综合利用低,成本高 |
| 学生3的观点 | 是 是 |
镁离子富集浓度高,成本低 镁离子富集浓度高,成本低 |
(1)为了使镁离子沉淀下来,加入的足量试剂①是
NaOH
NaOH
(填化学式).(2)加入的足量试剂②是
HCl
HCl
(填化学式).(3)试从节约能源,提高金属镁的纯度分析,以下适宜的冶镁方法是
C
C
.A、Mg(OH)2
| △ |
| ||
| 2800℃ |
B、Mg(OH)2
| △ |
| ||
| 还原 |
C、Mg(OH)2
| ||
| 714℃ |
D、Mg(OH)2
| HCl |
| ||
| 还原 |
分析:(一)可以比较三个观点的优点和缺点,综合分析;
(二)(1)从发生的化学反应来分析;
(2)从氢氧化镁转化为氯化镁的方法思考;
(3)从制取单质镁的过程考虑.
(二)(1)从发生的化学反应来分析;
(2)从氢氧化镁转化为氯化镁的方法思考;
(3)从制取单质镁的过程考虑.
解答:解:(一)学生1与其他观点相比,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,因此学生1的观点不正确,原因是:海水中镁离子浓度小,沉淀剂的用量大,不利于镁离子的沉淀.
学生2与其他观点相比,高温蒸发海水,消耗的能源多,成本太高.因此学生2的观点不正确,原因是:能源消耗大,海水的综合利用低,成本高.
学生3与学生2相比,利用晒盐后的苦卤,节约能源,成本低;与学生1相比镁离子浓度高,有利于镁元素的富集.因此学生3的观点正确,因为:镁离子富集浓度高,成本低.
故答案为:
(二)(1)加入试剂①反应生成氢氧化镁,剩余溶液,最好使用氢氧化钠,既生成氢氧化镁又不在剩余溶液中引入其他杂质离子.当然,若不考虑所得溶液的用途(如制取氯化钠),而考虑经济效益,就要使用氢氧化钙,故答案为:NaOH;
(2)要使氢氧化镁转化为氯化镁,则需要加入盐酸反应,即试剂②是盐酸,故答案为:HCl;
(3)对于A、B来说,制取单质镁,不用电解氧化镁的方法,原因是氧化镁相对氯化镁来说,熔点太高、消耗能源太多,因此A、B均不正确.
制取镁时,要把氢氧化镁转化为无水氯化镁,然后电解熔融状态的氯化镁,即D不正确,C正确.故答案为:C.
学生2与其他观点相比,高温蒸发海水,消耗的能源多,成本太高.因此学生2的观点不正确,原因是:能源消耗大,海水的综合利用低,成本高.
学生3与学生2相比,利用晒盐后的苦卤,节约能源,成本低;与学生1相比镁离子浓度高,有利于镁元素的富集.因此学生3的观点正确,因为:镁离子富集浓度高,成本低.
故答案为:
| 是否正确 | 简述理由 | |
| 学生1的观点 | 否 | 海水中镁离子浓度小,沉淀剂的用量大,不利于镁离子的沉淀. |
| 学生2的观点 | 否 | 能源消耗大,海水的综合利用低,成本高. |
| 学生3的观点 | 是 | 镁离子富集浓度高,成本低. |
(2)要使氢氧化镁转化为氯化镁,则需要加入盐酸反应,即试剂②是盐酸,故答案为:HCl;
(3)对于A、B来说,制取单质镁,不用电解氧化镁的方法,原因是氧化镁相对氯化镁来说,熔点太高、消耗能源太多,因此A、B均不正确.
制取镁时,要把氢氧化镁转化为无水氯化镁,然后电解熔融状态的氯化镁,即D不正确,C正确.故答案为:C.
点评:本题从题目物质转化、化学反应、方法的优劣等来分考问题,通过本题要学会怎样评价不同方法的优劣,从而选择出最佳方法.
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