Question

18．工業(yè)“從海水中提取鎂”的步驟如下：
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(jīng)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(jīng)蒸發(fā)結(jié)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(xué)方程式為CaCO₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑、CaO+H₂O=Ca（OH）₂．
（2）步驟③中的蒸發(fā)利用風(fēng)吹日曬完成，但在實(shí)驗(yàn)室中蒸發(fā)操作時(shí)需要的主要儀器有蒸發(fā)皿、玻璃棒、酒精燈、三角架、泥三角、坩堝鉗等．
（3）海水中的鎂以Mg²⁺形式存在，設(shè)計(jì)步驟②③將Mg²⁺轉(zhuǎn)化為Mg（OH₂）又重新轉(zhuǎn)化為Mg²⁺的目的是提高M(jìn)g²⁺的濃度，起到富集的作用．
（4）步驟④中的“一定條件”指的是在HCl氣流中，抑制MgCl₂水解成Mg（OH）₂，目的是帶走水蒸氣．
（5）有同學(xué)認(rèn)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(shí)驗(yàn)步驟，體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的簡約性原則．你是否同意該同學(xué)的觀點(diǎn)不同意 （填“同意”或“不同意”），理由為因?yàn)镸gO熔點(diǎn)很高，熔融時(shí)耗費(fèi)大量的能量增加生產(chǎn)成本．

Answer 1

分析 （1）貝殼煅燒成生石灰，生石灰氧化鈣溶于水和水反應(yīng)生成氫氧化鈣；
（2）蒸發(fā)操作需要在蒸發(fā)皿中加熱，據(jù)此選擇儀器；
（3）海水中的鎂以Mg²⁺形式存在，設(shè)計(jì)步驟②③將Mg²⁺轉(zhuǎn)化為Mg（OH₂）又重新轉(zhuǎn)化為Mg²⁺的目的是富集鎂元素；
（4）鎂離子水解生成氫氧化鎂；
（5）MgO熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于MgCl₂，應(yīng)注意節(jié)約能源．

解答 解：（1）貝殼煅燒成生石灰，生石灰氧化鈣溶于水和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑、CaO+H₂O=Ca（OH）₂，
故答案為：CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑、CaO+H₂O=Ca（OH）₂；
（2）步驟③中的蒸發(fā)利用風(fēng)吹日曬完成，但在實(shí)驗(yàn)室中蒸發(fā)操作時(shí)需要的主要儀器有蒸發(fā)皿，玻璃棒、酒精燈、三角架、泥三角、坩堝鉗等
故答案為：蒸發(fā)皿，玻璃棒；
 （3）海水中的鎂以Mg²⁺形式存在，海水中鎂離子的濃度低，需要富集鎂元素，提高M(jìn)g²⁺的濃度，設(shè)計(jì)步驟②③將Mg²⁺轉(zhuǎn)化為Mg（OH₂）又重新轉(zhuǎn)化為Mg²⁺的目的提高M(jìn)g²⁺的濃度，起到富集的作用，
故答案為：提高M(jìn)g²⁺的濃度，起到富集的作用；
（4）將MgCl₂•6H₂O在氯化氫氣流中加熱得到無水MgCl₂，氯化氫抑制氯化鎂水解生成氫氧化鎂，氯化氫氣流的作用是帶走水蒸氣，
故答案為：在HCl氣流中，抑制MgCl₂水解成Mg（OH）₂；帶走水蒸氣；
（5）MgO熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于MgCl₂，應(yīng)注意節(jié)約能源，可用氯化鎂代替，
故答案為：不同意； 因?yàn)镸gO熔點(diǎn)很高，熔融時(shí)耗費(fèi)大量的能量增加生產(chǎn)成本．

點(diǎn)評 本題以從海水中提取鎂為背景，考查物質(zhì)的分離、提純，鹽類水解，節(jié)能減排等知識，培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用知識的能力，題目難度中等．