Question

13．工業(yè)提取鎂的流程如圖：

（1）反應(yīng)①的條件是高溫；物質(zhì)A的化學(xué)式是CaO．
（2）操作 a 的名稱是過(guò)濾；舉出氧化鎂的一個(gè)用途高溫坩堝，耐火材料．
（3）反應(yīng)②、⑥的化學(xué)方程式：②CaO+H₂O=Ca（OH）₂；⑥MgCl₂$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑．反應(yīng)③的離子方程式：Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓．
（4）第⑥步，以MgCl₂為原料用熔融鹽電解法制備鎂時(shí)，常加入NaCl、KCl或CaCl₂等金屬氯化物，其主要作用除了降低熔點(diǎn)之外還有增大離子濃度，從而增大熔融鹽的導(dǎo)電性．
（5）第⑤步所需的HCl由反應(yīng)2CH₄+O₂+4Cl₂═2CO+8HCl（不考慮其他反應(yīng)）提供．事實(shí)上，生產(chǎn)中HCl可以循環(huán)使用．試從理論上分析是否需要補(bǔ)充HCl，并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由：不需要補(bǔ)充HCl，因?yàn)镃l₂～2HCl～Mg（OH）₂～MgCl₂～Cl₂，依據(jù)氯元素守恒可以看出理論上不需要補(bǔ)充HCl．

Answer 1

分析 碳酸鈣高溫煅燒得到氧化鈣，氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣加入海水中沉淀鎂離子，生成沉淀為氫氧化鎂，過(guò)濾得到氫氧化鎂沉淀，氫氧化鎂和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和水，濃縮蒸發(fā)，冷卻結(jié)晶，得到氯化鎂晶體，在氯化氫氣流中加熱失去結(jié)晶水得到固體氯化鎂，電解熔融氯化鎂生成金屬鎂，氫氧化鎂灼燒的氧化鎂；
（1）分析可知反應(yīng)①的條件是高溫煅燒，A為氧化鈣；
（2）操作a是分離固體和液體的實(shí)驗(yàn)操作為過(guò)濾，氧化鎂熔點(diǎn)高，可以做高溫坩堝，耐火材料等；
（3）反應(yīng)②是氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，反應(yīng)⑥為電解熔融氯化鎂生成金屬鎂，反應(yīng)③是氫氧根離子和鎂離子結(jié)合生成氫氧化鎂沉淀；
（4）熔融物的導(dǎo)電性與離子濃度有關(guān)；
（5）不需要補(bǔ)充HCl，因?yàn)镃l₂～2HCl～Mg（OH）₂～MgCl₂～Cl₂，依據(jù)氯元素守恒可以看出理論上不需要補(bǔ)充HCl．

解答 解：碳酸鈣高溫煅燒得到氧化鈣，氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣加入海水中沉淀鎂離子，生成沉淀為氫氧化鎂，過(guò)濾得到氫氧化鎂沉淀，氫氧化鎂和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和水，濃縮蒸發(fā)，冷卻結(jié)晶，得到氯化鎂晶體，在氯化氫氣流中加熱失去結(jié)晶水得到固體氯化鎂，電解熔融氯化鎂生成金屬鎂，氫氧化鎂灼燒的氧化鎂；
（1）分析可知反應(yīng)①的條件是高溫煅燒，CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+H₂O，A為氧化鈣，
故答案為：高溫；CaO；
（2）操作a是分離固體和液體的實(shí)驗(yàn)操作為過(guò)濾，氧化鎂熔點(diǎn)高，可以做高溫坩堝，耐火材料等，故答案為：過(guò)濾；高溫坩堝，耐火材料；
（3）反應(yīng)②是氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaO+H₂O=Ca（OH）₂ ，反應(yīng)⑥為電解熔融氯化鎂生成金屬鎂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MgCl₂$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑，反應(yīng)③是氫氧根離子和鎂離子結(jié)合生成氫氧化鎂沉淀，Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓；
故答案為：CaO+H₂O=Ca（OH）₂ ；MgCl₂$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑；Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓；
（4）離子濃度越大其熔融鹽的導(dǎo)電性越強(qiáng)，所以以MgCl₂為原料用熔融鹽電解法制備Mg時(shí)，常加入NaCl、KCl、或CaCl₂等金屬氯化物，其主要作用除了降低熔點(diǎn)之外還有：增大離子濃度，從而增大熔融鹽的導(dǎo)電性，
故答案為：增大離子濃度，從而增大熔融鹽的導(dǎo)電性；
（5）第⑤步所需的HCl由反應(yīng)2CH₄+O₂+4Cl₂═2CO+8HCl，氯化氫溶于水形成鹽酸，溶解氫氧化鎂得到氯化鎂，電解熔融氯化鎂得到氯氣可以制備氯化氫，因?yàn)镃l₂～2HCl～Mg（OH）₂～MgCl₂～Cl₂，在生產(chǎn)過(guò)程這可以循環(huán)使用，依據(jù)氯元素守恒可以看出理論上不需要補(bǔ)充HCl，
故答案為：不需要補(bǔ)充HCl，因?yàn)镃l₂～2HCl～Mg（OH）₂～MgCl₂～Cl₂，依據(jù)氯元素守恒可以看出理論上不需要補(bǔ)充HCl．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了海水資源的利用和提純流程分析判斷，主要是物質(zhì)性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)基本操作的應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．