Question

镁是一种性质活泼、用途广泛的金属，研究镁的冶炼 性质对于生产、生活意义重大．
（一）目前世界上60%的镁是从海水中提取的．已知从海水中提炼镁的主要步骤如图：

学生结合这个课题提出了以下问题：
（1）从海水中提取镁的过程中如何实现对镁的富集？
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：利用上述海水晒盐后剩余的溶液，加入沉淀剂．
请你评价三个学生提出的观点是否合理（填“是”或“否”），若不合理请简述理由．

观点	是否正确	简述理由
学生1	否
学生2
学生3

（2）从海水中提镁的过程中如何实现对镁的分离？
①过程中所用沉淀剂的制造原料也来源于海洋，则该沉淀剂是

 

（填化学式）．
②试从节约能源，提高金属镁的纯度分析，以下最适宜的冶炼镁的方法是

 

（填选项字母）．
A．Mg（OH）₂

△

MgO

电解

2800℃

Mg 
B．Mg（OH）₂

△

MgO

C真空

1352℃

Mg
C．Mg（OH）₂

①过量盐酸

②△

无水MgCl₂

电解

714℃

Mg 
D．Mg（OH）₂

盐酸

MgCl₂溶液

活泼金属

Mg
（二）为了研究镁的性质，先用工业制得的纯净的镁做如图所示实验．把试管放入盛有25℃饱和石灰水的烧杯中，然后在试管中放入镁片，再用滴管滴入一定量盐酸．请回答：
（1）实验中观察到的现象有
①

 

；②

 

；③

 

；
（2）烧杯中产生对应现象的原因为

 

．

Answer 1

考点：海水资源及其综合利用,物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

专题：实验设计题

分析：（一）（1）海水中氯化镁浓度很小，加入氢氧化钙不产生沉淀；高温蒸发海水得到的固体中含有NaCl杂质；
将海水蒸发得到的溶液中氯化镁浓度较大，加入沉淀剂能得到氢氧化镁；
（2）①硫酸镁转化为Mg（OH）₂应该向溶液中加入碱，原料来源于海洋，贝壳中含有碳酸钙，应该加入Ca（OH）₂作沉淀剂；
②镁属于活泼金属，Mg采用电解熔融氯化镁的方法冶炼；
（二）Mg和稀盐酸反应生成氢气和可溶性MgCl₂，且放出热量，温度越高，氢氧化钙的溶解度越小．

解答： 解：（一） （1）学生1：还是中氯化镁浓度很小，向溶液中加入石灰乳时，二者几乎不产生Mg（OH）₂沉淀，所以该观点不合理；
学生2：高温蒸发海水后使NaCl过饱和而析出，从而使Mg（OH）₂沉淀中混有较多NaCl杂质，导致不纯，所以该该浓度不合理；
学生3：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，所以该观点正确，
故答案为：

		海水中氯化镁浓度太小，直接加沉淀剂几乎不产生Mg（OH）2沉淀
	否	高温蒸发海水后会使NaCl过饱和而析出，从而使Mg（OH）2沉淀中混有较多NaCl杂质
	是	镁离子富集浓度高，成本低

（2）①硫酸镁转化为Mg（OH）₂应该向溶液中加入碱，原料来源于海洋，贝壳中含有碳酸钙，将贝壳煅烧得到CaO，将CaO溶于水得到Ca（OH）₂，用Ca（OH）₂作沉淀剂，故答案为：Ca（OH）₂；  
②A．MgO熔点很高，电解熔融MgO制取Mg，会导致成本较高，不利于节约能源，故A错误；
B．MgO熔点很高，电解熔融MgO制取Mg，会导致成本较高，不利于节约能源，且电解熔融MgO条件不易控制，故B错误；
C．电解熔融氯化镁制取镁符合节约能源，且能制取较纯净的镁，故C正确；
D．氯化镁溶液和活泼金属不能发生置换反应生成Mg，故D错误；
故选C；
（二）（1）在金属活动性顺序表中，Mg位于氢之前，Mg和稀HCl反应生成可溶性的MgCl₂和氢气，且放出大量热，温度越高，Ca（OH）₂的溶解度越小，所以Mg和稀HCl反应的过程中放出的热量导致有Ca（OH）₂析出，所以看到的现象是：试管中有气泡产生、镁片逐渐溶解、烧杯中溶液变浑浊，
故答案为：①试管中有气泡产生；②镁片逐渐溶解；③烧杯中溶液变浑浊；
（2）温度越高，Ca（OH）₂的溶解度越小，所以Mg和稀HCl反应的过程中放出的热量导致有Ca（OH）₂析出，故答案为：镁片与盐酸反应并放热，Ca（OH）₂的溶解度随温度升高而降低．

点评：本题考查了海水资源的综合运用，涉及物质反应现象、实验方案设计评价等知识点，明确提取镁的方法、镁的冶炼方法、物质的性质等知识点来分析解答，题目难度不大．