Question

工業“從海水中提取鎂”的流程圖如圖所示：
步驟為：
①將海邊大量的貝殼煅燒成生石灰，并將生石灰制成石灰乳；
②將石灰乳加入到海水沉淀池中經過濾得到Mg（OH）₂沉淀；
③在Mg（OH）₂沉淀中加入鹽酸得到MgCl₂溶液，再經蒸發結晶得到MgCl₂?6H₂O；
④將MgCl₂?6H₂O在一定條件下加熱得到無水MgCl₂；
⑤電解熔融的氯化鎂可得到Mg．
（1）步驟①中涉及的化學方程式為

 

．
（2）步驟③中的蒸發利用風吹日曬完成，但在實驗室中蒸發操作時需要的主要儀器有

 

、

 

、酒精燈、三角架等．
（3）海水中的鎂以Mg抖形式存在，設計步驟②③將Mg²⁺轉化為Mg（OH）₂又重新轉化為Mg²⁺的目的是

 

．
（4）步驟④中的“一定條件”指的是

 

，目的是

 

．
（5）上述流程中，在降低成本、減少污染方面做了一些工作，請寫出其中一點：
（6）有同學認為：可以在步驟②后加熱Mg（OH）₂得到MgO，再電解熔融的MgO制金屬鎂，以簡化實驗步驟，體現實驗的簡約性原則．你是否同意該同學的觀點

 

（填“同意”或“不同意”），理由為

 

．

Answer 1

分析：（1）根據碳酸鈣加熱分解產生氧化鈣和二氧化碳，氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣；
（2）根據蒸發操作所用到的儀器分析；
（3）根據海水中鎂離子的濃度低，需要富集鎂元素；
（4）MgCl₂在加熱時易水解生成氫氧化鎂沉淀，此時應防止水解；
（5）電解產生的Cl₂用于制取HCl氣體，實現鹽酸循環利用；
（6）MgO熔點遠高于MgCl₂，應注意節約能源；

解答：解：（1）碳酸鈣加熱分解產生氧化鈣和二氧化碳，氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，方程式分別為：CaCO₃

高溫  .

CaO+CO₂↑（2分）；CaO+H₂O=Ca（OH）₂；
故答案為：CaCO₃

高溫  .

CaO+CO₂↑；CaO+H₂O=Ca（OH）₂；
（2）蒸發過程所用到的儀器有蒸發皿、玻璃棒、酒精燈、三角架、坩堝鉗等，
故答案為：蒸發皿，玻璃棒；
（3）海水中鎂離子的濃度低，需要富集鎂元素，提高Mg²⁺的濃度；
故答案為：提高Mg²⁺的濃度，起到富集的作用；
（4）MgCl₂在加熱時易水解生成氫氧化鎂沉淀，此時應防止水解，則應在HCl氛圍中，同時可以帶走水蒸氣；
故答案為：在HCl氣流中；抑制MgCl₂水解成Mg（OH）₂；可以帶走水蒸氣；
（5）電解產生的Cl₂用于制取HCl氣體，實現鹽酸循環利用，減少了環境污染，
故答案為：電解產生的Cl₂用于制取HCl氣體；
（6）MgO熔點遠高于MgCl₂，應注意節約能源，可用氯化鎂代替．
故答案為：不同意；因為MgO熔點很高，熔融時耗費大量的能量增加生產成本．

點評：本題以從海水中提取鎂為背景，考查物質的分離、提純，鹽類水解，節能減排等知識，培養了學生運用知識的能力．