Question

(15分)海水中富含鎂，可經過加堿沉淀、過濾、酸溶、結晶及脫水等步驟得到無水氯化鎂，
最后電解得到金屬鎂。
（1）加堿沉淀鎂離子時，生成的Mg(OH)₂在分散系中處于沉淀溶解平衡，其溶度積常數表達式
Ksp=   。
（2）MgCl₂溶液顯酸性，其水解的離子方程式為   。
（3）除去MgCl₂酸性溶液中少量的FeCl₃，可加入的試劑有   
a．MgO       b．Mg(OH)₂      c．MgCO₃      d．MgSO₄
（4）若在空氣中加熱MgCl₂·6H₂O，可生成Mg(OH)Cl或MgO，寫出相關的化學方程式之一
    。
（5）MgCl₂·6H₂O在干燥的HCl氣流中加熱可得到無水氯化鎂，其原因是   。
（6）電解熔融的MgCl₂，陽極的電極反應式為：   ；陰極的電極反應式為   。

Answer 1

（1）Ksp=c(Mg²⁺)·c²(OH^－) （3分）
（2）Mg²⁺ + 2H₂O  Mg(OH)₂ +2H⁺（2分）
（3）abc（2分）
（4）MgCl₂·6H₂OMg(OH)Cl + HCl↑+5H₂O↑或MgCl₂·6H₂OMgO + 2HCl↑+5H₂O↑（2分）
（5）HCl氣流可抑制Mg²⁺水解（2分）
（6）2Cl^――2e^－=Cl₂↑（2分）；Mg²⁺+2e^－=Mg（2分）

試題分析：⑴根據Mg(OH)₂的溶解平衡式：Mg(OH)₂(s)Mg²⁺(aq)+2OH^- (aq)，寫出其溶度積常數表達式；
⑵MgCl₂溶液中Mg²⁺水解：Mg²⁺ + 2H₂O  Mg(OH)₂ +2H⁺，使溶液顯酸性；
⑶根據FeCl₃的水解：FeCl₃+3H₂OFe(OH)₃+3HCl，加入MgO、Mg(OH)₂、MgCO₃均能促進FeCl₃的水解，使其轉化Fe(OH)₃沉淀而除去，同時過量的MgO、Mg(OH)₂、MgCO₃可通過過濾除去。
⑷在空氣中加熱MgCl₂·6H₂O，促進MgCl₂的水解，有HCl、H₂O逸出，當生成Mg(OH)Cl時其反應方程式為MgCl₂·6H₂OMg(OH)Cl + HCl↑+5H₂O↑；當生成MgO時其反應方程式為MgCl₂·6H₂OMgO + 2HCl↑+5H₂O↑。
⑸MgCl₂·6H₂O在干燥的HCl氣流中加熱，HCl氣流可抑制Mg²⁺水解，這樣可得到無水氯化鎂。
⑹電解熔融的MgCl₂，陽極發生氧化反應，其電極反應式為2Cl^――2e^－=Cl₂↑；陰極發生還原反應，其電極反應式為Mg²⁺+2e^－=Mg。