Question

假如你是一位企业家，在众多开发海水资源的项目中，选择了海水提镁，在前期考察过程中你将遇到许多问题，请根据背景材料的提示，按要求完成相关问题：

背景材料1：下面所示为海水中各元素含量情况(mg/L)

元素	浓度(mg/L)	元素	浓度(mg/L)
钠	10 770	氯	19 350
镁	1 290	硫	885
钾	380	溴	67
钙	400	碘	0.06

背景材料2：部分化学试剂的市场价格

试剂	氢氧化钾	氢氧化钠	氢氧化钙	氧化钙
价格(元/吨)	5 238.00	2 300.00	1 200.00	700.00

请完成下列问题：

(1)在海水提镁的过程中要实现对镁离子的富集、分离，有以下三个方案：

方案一：直接往海水中加入沉淀剂；

方案二：加热蒸发海水再加入沉淀剂；

方案三：在晒盐后的卤水中加入沉淀剂。

你认为方案________最合理。

不选方案________的理由是________________________________________________

不选方案________的理由是_______________________________________________

(2)应该选择________试剂作为镁离子的沉淀剂。不考虑其他费用，沉淀相同量的镁离子所用氢氧化钠和氧化钙的价格比为________。

(3)为了节省成本，考虑以海边上的贝壳为原料，试简述其理由__________________________

 

Answer 1

【答案】

(1)三　一　海水中镁离子浓度太低，要沉淀必须加入大量的沉淀剂，浪费原料　二　要加热海水需耗费很多的能源　(2)CaO　230∶49　(3)贝壳中含碳酸钙，加热分解生成的氧化钙可用沉淀剂，节省了成本

【解析】(1)从海水中提取镁首先要对海水进行浓缩，然后加入沉淀剂，显然方案一浪费原料，方案二浪费能量，最合理的是方案三。

(2)根据市场价格，CaO作为镁离子的沉淀剂最为经济。假设沉淀a mol镁离子，需要氢氧化钠和氧化钙的价格比为：2a×40×2 300∶(a×56×700)＝230∶49。

(3)贝壳的主要成分为碳酸钙，可以通过高温煅烧贝壳的方式生产氧化钙，作为镁离子的沉淀剂，降低成本。