题目内容
从海水中提取试剂级NaCl及回收金属Mg的工业流程如图1:
(1)步骤I原理如图2,在实验室中完成该步骤所用装置为 (填序号).
(2)某学习小组设计了实验模拟步骤Ⅱ:
粗盐溶解
过滤
NaCl溶液
①该实验中加入Na2CO3的作用是 ;若向粗盐溶液中加入的是Na2CO3浓溶液,则有难溶的Mg2(OH)2C03生成,同时有气体逸出.该反应的离子方程式为 .
②学习小组发现上述实验即使BaCl2用量不足,第③步沉淀中依然含有少量BaCO3.试从平衡角度分析 .
③在第②步后增加过滤,并从滤渣中得到MgCl2?6H2O.工业上通过电解获得Mg的化学方程式为 ;
若720℃时直接将MgCl2.6H20熔融,然后用惰性电极电解,发现有固体剩余,则该固体可能是 (写化学式);现有ag滤渣,用上二述方法处理回收Mg时产生标况下Cl2bL,剩余固体为cg.则滤渣中镁元素的质量分数为 (不必化简).
(1)步骤I原理如图2,在实验室中完成该步骤所用装置为
(2)某学习小组设计了实验模拟步骤Ⅱ:
粗盐溶解
| Bacl2 |
| ① |
| NaOH |
| ② |
| Na2CO3 |
| ③ |
| HCl |
①该实验中加入Na2CO3的作用是
②学习小组发现上述实验即使BaCl2用量不足,第③步沉淀中依然含有少量BaCO3.试从平衡角度分析
③在第②步后增加过滤,并从滤渣中得到MgCl2?6H2O.工业上通过电解获得Mg的化学方程式为
若720℃时直接将MgCl2.6H20熔融,然后用惰性电极电解,发现有固体剩余,则该固体可能是
考点:物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,海水资源及其综合利用
专题:
分析:由分离流程可知,步骤I利用太阳能进行海水晒盐,与蒸发原理相同,步骤Ⅱ为粗盐溶解
过滤
NaCl溶液,①除去硫酸根离子,②除去镁离子,③除去钙离子及过量的钡离子,最后加盐酸可除去过量的碳酸钠,注意除杂试剂均过量,以此来解答.
| BaCl2 |
| ① |
| NaOH |
| ② |
| Na2CO3 |
| ③ |
| HCl |
解答:
解:(1)步骤I原理为蒸发,在实验室中完成该步骤所用装置为图2中C(蒸发),故答案为:C;
(2)①该实验中加入Na2CO3的作用是除去钙离子、钡离子;若向粗盐溶液中加入的是Na2CO3浓溶液,则有难溶的Mg2(OH)2C03生成,同时有气体逸出,气体为C02,该反应的离子方程式为2CO32-+2Mg2++H2O=Mg2(OH)2C03↓+C02↑,
故答案为:除去钙离子、钡离子;2CO32-+2Mg2++H2O=Mg2(OH)2C03↓+C02↑;
②第③步沉淀中依然含有少量BaCO3,是因为加入CO32-使BaSO4的溶解平衡向溶解方向移动,从而形成BaCO3,故答案为:加入CO32-使BaSO4的溶解平衡向溶解方向移动,从而形成BaCO3;
③Mg为活泼金属,则工业上通过电解获得Mg的化学方程式为MgCl2(熔融)
Mg+Cl2↑,720℃时直接将MgCl2.6H20熔融,水解生成Mg(OH)2,然后分解生成固体MgO;滤渣中含MgCl2?6H2O,产生标况下Cl2bL,由MgCl2(熔融)
Mg+Cl2↑可知含Mg为
×24g/mol=
g,剩余固体为cg为MgO的质量,则含Mg为
g,则滤渣中镁元素的质量分数为
×100%,
故答案为:MgCl2(熔融)
Mg+Cl2↑;
×100%.
(2)①该实验中加入Na2CO3的作用是除去钙离子、钡离子;若向粗盐溶液中加入的是Na2CO3浓溶液,则有难溶的Mg2(OH)2C03生成,同时有气体逸出,气体为C02,该反应的离子方程式为2CO32-+2Mg2++H2O=Mg2(OH)2C03↓+C02↑,
故答案为:除去钙离子、钡离子;2CO32-+2Mg2++H2O=Mg2(OH)2C03↓+C02↑;
②第③步沉淀中依然含有少量BaCO3,是因为加入CO32-使BaSO4的溶解平衡向溶解方向移动,从而形成BaCO3,故答案为:加入CO32-使BaSO4的溶解平衡向溶解方向移动,从而形成BaCO3;
③Mg为活泼金属,则工业上通过电解获得Mg的化学方程式为MgCl2(熔融)
| ||
| ||
| bL |
| 22.4L/mol |
| 24b |
| 22.4 |
| 24c |
| 40 |
| ||||
| a |
故答案为:MgCl2(熔融)
| ||
| ||||
| a |
点评:本题以海水资源的利用考查混合物分离提纯,为高频考点,把握流程中的反应及混合物分离方法为解答的关键,(2)中电解及计算为解答的难点,题目难度中等.
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