Question

18．目前世界上60%的镁是从海水提取的．海水提镁的主要流程如图：

提示：①MgCl₂晶体的化学式为MgCl₂•6H₂O；
②MgO的熔点为2852℃，无水MgCl₂的熔点为714℃．
（1）操作①的名称是过滤，操作②的名称蒸发浓缩、冷却（或降温）结晶、过滤．
（2）写出Mg（OH）₂和试剂a反应的离子方程式Mg（OH）₂+2H⁺═Mg²⁺+2H₂O．
（3）用氯化镁电解生产金属镁的化学方程式为MgCl₂（熔融）$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑；当电子转移为8mol时，理论上产生的氯气在标准状况下的体积为89.6L；写出用氯气生产漂白粉的化学方程式2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O．
（4）工业上是将氢氧化镁转变为氯化镁，再电解氯化镁来制取镁单质；而不采用加热Mg（OH）₂得到MgO，再电解熔融MgO的方法制金属镁，其原因是MgO熔点很高，熔融时耗费大量的能量而增加生产成本．

Answer 1

分析 生石灰溶于水得到氢氧化钙溶液加入沉淀池，沉淀镁离子过滤，得到氢氧化镁固体，加入稀盐酸后溶解得到氯化镁溶液，通过蒸发浓缩、冷却结晶，过滤洗涤得到氯化镁晶体，熔融电解得到金属镁；
（1）分析流程操作①为过滤，操作②为溶液中得到溶质晶体的方法为蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤得到；
（2）试剂a为溶解氢氧化镁得到氯化镁溶液，结合提纯目的得到需要加入盐酸；
（3）电解熔融氯化镁得到金属镁和氯气；结合电子守恒计算生成氯气标准状况下的体积，氯气和石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙和水得到漂白粉；
（4）氧化镁熔点为2852℃，无水MgCl₂的熔点为714℃，MgO熔点很高，熔融时耗费大量的能量而增加生产成本．

解答 解：生石灰溶于水得到氢氧化钙溶液加入沉淀池，沉淀镁离子过滤，得到氢氧化镁固体，加入稀盐酸后溶解得到氯化镁溶液，通过蒸发浓缩、冷却结晶，过滤洗涤得到氯化镁晶体，熔融电解得到金属镁；
（1）分析流程操作①是溶液中分离出固体的方法，操作为过滤，操作②为溶液中得到溶质晶体的方法为蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤得到；
故答案为：过滤；蒸发浓缩；冷却结晶；
（2）试剂a为溶解氢氧化镁得到氯化镁溶液，结合提纯目的得到需要加入盐酸，反应的离子方程式为：Mg（OH）₂+2H⁺=Mg²⁺+2H₂O，
故答案为：Mg（OH）₂+2H⁺=Mg²⁺+2H₂O；
（3）电解熔融氯化镁得到金属镁和氯气，MgCl₂（熔融）$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑，化学方程式中生成1mol氯气电子转移2mol，当电子转移为8mol时，理论上产生的氯气在标准状况下的体积=$\frac{8mol}{2mol}$×1mol×22.4L/mol=89.6L，
用氯气生产漂白粉的化学方程式为：2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O，
故答案为：MgCl₂（熔融）$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑；89.6L；2Cl₂+2Ca（OH）₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O；
（4）氧化镁熔点为2852℃，无水MgCl₂的熔点为714℃，MgO熔点很高，熔融时耗费大量的能量而增加生产成本，
故答案为：MgO熔点很高，熔融时耗费大量的能量而增加生产成本．

点评 本题考查了物质分离的方法和流程判断，物质性质和实验基本操作是解题关键，题目较简单．