题目内容

3．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．已知海水提镁的主要步骤如图：

（一）在海水提镁的过程中如何实现对镁离子的富集？学生提出三个不同观点．
观点 1：直接往海水中加入沉淀剂．
观点 2：高温加热蒸发海水后，再加入沉淀剂．
观点 3：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．
学生观点是否正确简述理由
观点 1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
观点 2否能源消耗大，海水的综合利用低，成本高
观点 3是镁离子富集浓度高，成本低
（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Ca（OH）2（填化学式）．
（2）加入的足量试剂②是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．
a．Mg（OH）2$\stackrel{△}{→}$MgO$→_{2800℃}^{电解}$Mg       b．Mg（OH）2$\stackrel{△}{→}$MgO$\stackrel{C}{→}$Mg 
c．Mg（OH）2$\stackrel{HCl}{→}$MgCl2$→_{714℃}^{电解}$Mg    d．Mg（OH）2$\stackrel{HCl}{→}$MgCl2$→_{还原}^{活泼金属}$Mg．

分析 海水主要含氯化钠和氯化镁，加入试剂氢氧化钙沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀，过滤得到氢氧化镁沉淀加入盐酸溶解得到氯化镁溶液，蒸发浓缩得到氯化镁晶体，电极熔融氯化镁得到金属镁，
（一）可以比较三个观点的优点和缺点，综合分析，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，学生2与其他观点相比，高温蒸发海水，消耗的能源多，学生2与其他观点相比，高温蒸发海水，消耗的能源多；
（二）（1）卤水中沉淀镁离子是利用海滩上贝壳煅烧得到氧化钙，氧化钙溶于水生成的氢氧化钙沉淀镁离子，经济实惠；
（2）从氢氧化镁转化为氯化镁的方法是盐酸溶解得到氯化镁溶液；
（3）制取单质镁是电解熔融氯化镁，氧化镁熔点高，能源浪费．

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2与其他观点相比，高温蒸发海水，消耗的能源多，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．
（二）（1）考虑经济效益，利用海滩上贝壳煅烧得到氧化钙，氧化钙溶于水生成的氢氧化钙沉淀镁离子，加入的足量试剂①是氢氧化钙，
故答案为：Ca（OH）2；
（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，电解氯化镁溶液得到氢氧化镁、氯气和氢气，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，题目难等中等．

练习册系列答案
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