题目内容

16．海水的综合利用可以制备金属镁和精盐，其流程如图所示：

（1）步骤a中，溶解、过滤、蒸发三个阶段都要用到的一种玻璃仪器是玻璃棒．
（2）为使母液中的Mg2+完全转化为Mg（OH）2（离子浓度小于10-5mol•L-1时，沉淀就达完全），步骤b中溶液的pH至少要控制在11．（常温下，Mg（OH）2的Ksp=1×10-11）
（3）步骤c必须在氯化氢气体的氛围中加热蒸发才能完成，试用化学方程式表示在无氯化氢的情况下不能生成无水MgCl2的原理MgCl2+2H2O=Mg（OH）2↓+2HCl↑．
（4）完成步骤d的化学方程式MgCl2（熔融） $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Mg+Cl2↑．

分析 流程分析海水蒸发得到氯化钠和母液，粗盐提纯得到精盐，母液加入由贝壳得到的氢氧化钙沉淀镁离子，过滤得到氢氧化镁沉淀，用盐酸溶解后浓缩蒸发得到氯化镁晶体，以防止镁离子水解，在氯化氢气流中加热失水得到固体氯化镁，通过电解得到金属镁；
（1）在溶解操作中，玻璃棒起到搅拌以加快粗盐的溶解的作用；过滤操作中，玻璃棒的作用是引流；蒸发操作中，玻璃棒起到搅拌而使液体受热均匀的作用；
（2）使c（Mg2+）×c2（OH-）≤Ksp，镁离子沉淀完全；
（3）氯化镁水解生成氢氧化镁和氯化氢；
（4）电解无水氯化镁生成镁单质与氯气．

解答 解：（1）粗盐的主要成分是氯化钠，粗盐提纯是通过溶解（把不溶物与食盐初步分离）、过滤（把不溶物彻底除去）、蒸发（食盐从溶液中分离出来而得到食盐的过程）．在溶解、过滤、蒸发操作中都要用到的玻璃仪器是玻璃棒，在溶解操作中，玻璃棒起到搅拌以加快粗盐的溶解的作用；过滤操作中，玻璃棒的作用是引流；蒸发操作中，玻璃棒起到搅拌而使液体受热均匀的作用；
故答案为：玻璃棒；
（2）为使母液中的Mg2+完全转化为Mg（OH）2（离子浓度小于10-5mol•L-1时，沉淀就达完全），则应满足：10-5mol•L-1×C2（OH-）≤1×10-11，
解得：C（OH-）=10-3mol/L，则氢离子浓度为：$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-3}}$=10-11（mol/L），pH=11；
故答案为：11；
（3）氯化镁水解生成氢氧化镁和氯化氢，方程式：MgCl2+2H2O?Mg（OH）2↓+2HCl↑，加热氯化氢挥发，促进平衡正向移动，所以得到的为氢氧化镁沉淀，在氯化氢氛围中可以抑制氯化镁水解而得到氯化镁；
故答案为：MgCl2+2H2O?Mg（OH）2↓+2HCl↑；
（4）电解无水氯化镁生成镁单质与氯气，电解方程式：MgCl2 （熔融） $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Mg+Cl2↑；
故答案为：MgCl2 （熔融） $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Mg+Cl2↑．

点评 本题为综合题，考查了盐类水解、沉淀溶解平衡、化学平衡移动、电解原理等，明确电解池原理、职务溶度积常数计算，熟悉盐类水解的性质及影响盐类水解的因素是解题关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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5．下列化学反应的能量变化与如图不符合的是（　　）
A．2NH4Cl+Ca（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH3↑+CaCl2+2H2O
B．2Al+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al2O3
C．Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
D．C+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2
7．25℃时，在10mL浓度均为0.1mol/L的NaOH和CH3COONa混合溶液中滴加0.1mol/L的盐酸，所得滴定曲线如图所示．下列说法正确的是（　　）
A．a点溶液加水稀释，$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$逐渐增大
B．c点时水的电离程度最大
C．b→c段发生反应的离子方程式是：CH3COO-+H+=CH3COOH
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4．下列说法正确的是（　　）
A．凡是分子组成相差一个或几个“CH2”原子团的物质，一定互为同系物
B．两种化合物的组成元素相同，各元素质量分数也相同，则两者一定互为同分异构体
C．质子数相同，中子数不同的粒子，互为同位素
D．组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同的不同化合物互为同分异构体
11．下列叙述正确的是（　　）
A．1 mol CH4与4 mol Cl2在光照下反应可生成1 mol CCl4
B．28g乙烯所含共用电子对数目为4NA
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1．同温同压下，x g甲气体和y g乙气体占有相同的体积，根据阿伏伽德罗定律判断，x：y的值可以表示（　　）
A．甲与乙的物质的量之比
B．等质量的甲与乙的分子个数之比
C．同温同压下，甲与乙的密度之比
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8．下列有关化学用语表示正确的是（　　）
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B．羟基的电子式：
C．磷酸的电离方程式：H3PO4?3H++PO43-
D．聚丙烯的结构简式：
5．下列叙述中，正确的是（　　）
A．具有规则几何外形的固体一定是晶体
B．晶体与非晶体的根本区别在于是否具有规则的几何外形
C．晶体、非晶体具有固定的熔点
D．具有各向异性的固体一定是晶体
18．下列说法正确的是（　　）
A．乙醇、糖类和蛋白质都是人体必需的营养物质
B．淀粉和纤维素都可以作为工业上生产葡萄糖的原料
C．蔗糖、果糖的分子式均为C6H12O6，二者互为同分异构体
D．纤维素和淀粉均属于糖类，它们在人体内水解的最终产物均为葡萄糖

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