Question

海水中富含镁，可经过加碱沉淀、过滤、酸溶、结晶及脱水等步骤得到无水氯化镁，最后电解得到金属镁．
（1）加碱沉淀镁离子时，生成的Mg（OH）₂在分散系中处于沉淀溶解平衡，其溶度积常数表达式Ksp=

 

．
（2）MgCl₂溶液显酸性，其水解的离子方程式为

 

．
（3）除去MgCl₂酸性溶液中少量的FeCl₃，可加入的试剂有

 

．
a．MgO       b．NaOH     c．Mg（OH）₂      d．MgSO₄
（4）若在空气中加热MgCl₂?6H₂O，可水解生成Mg（OH）Cl，写出相关的化学方程式

 

．所以，为了抑制MgCl₂?6H₂O在加热时水解，可在干燥的

 

气流中加热，可得到无水氯化镁．
（5）用惰性电极电解熔融的MgCl₂，阳极的电极反应式为：

 

；如果电解MgCl₂溶液，阴极的电极反应式为：

 

．

Answer 1

考点：海水资源及其综合利用

专题：实验设计题,元素及其化合物

分析：（1）依据溶度积常数概念书写表达式；
（2）氯化镁水解生成氢氧化镁和氯化氢；
（3）除去MgCl₂酸性溶液中少量的FeCl₃，利用加入的试剂调节溶液PH使铁离子完全沉淀，同时不能引入新的杂质；
（4）若在空气中加热MgCl₂?6H₂O，可生成Mg（OH）Cl或MgO，依据原子守恒书写化学方程式；
（5）氯化镁水解显酸性，氯化氢气流中加热防止水解；
（6）依据电解原理书写电极反应；

解答： 解：（1）依据溶度积常数概念书写表达式，Mg（OH）₂（s）?Mg²⁺（aq）+2OH^-（aq），Ksp=c（Mg²⁺）?c²（OH^-）；
故答案为：c（Mg²⁺）?c²（OH^-）；
（2）氯化镁水解生成氢氧化镁和氯化氢，Mg²⁺+2H₂O?Mg（OH）₂+2H⁺，
故答案为：Mg²⁺+2H₂O?Mg（OH）₂+2H⁺；
（3）除去MgCl₂酸性溶液中少量的FeCl₃，利用加入的试剂调节溶液PH使铁离子完全沉淀，同时不能引入新的杂质；
a．MgO可以和酸反应调节溶液PH使铁离子沉淀，不引入新的杂质，故a符合；       
b．NaOH  和酸反应调节溶液PH使铁离子沉淀，引入新的杂质钠离子，故b不符合；    
c．MgCO₃ 和酸反应调节溶液PH使铁离子沉淀，不引入新的杂质，故c符合；    
 d．MgSO₄和酸不反应，不能调节溶液PH使铁离子沉淀，引入新的杂质离子硫酸根离子，故d不符合；
故答案为：ac；
（4）若在空气中加热MgCl₂?6H₂O，可生成Mg（OH）Cl或MgO，依据原子守恒书写化学方程式为：MgCl₂?6H₂O

△   .

Mg（OH）Cl+HCl↑+5H₂O↑；氯化镁水解显酸性，氯化氢气流中加热防止水解，HCl气流可抑制Mg²⁺水解；
故答案为：MgCl₂?6H₂O

△   .

Mg（OH）Cl+HCl↑+5H₂O↑；HCl；
（5）依据电解原理书写电极反应，电解熔融的MgCl₂，氯离子移向阳极失电子生成氯气，镁离子在阴极得到电子生成镁，阳极的电极反应为；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；阴极电极反应是：2H⁺+2e^-=H₂↑；
故答案为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；2H⁺+2e^-=H₂↑；

点评：本题考查了海水提取镁的工业生产流程分析判断，除杂试剂选择原则，电解原理的分析应用，掌握基础是关键，题目难度中等．