Question

1．海水的綜合利用可以制備金屬鎂，其流程如圖所示：
（1）若在空氣中加熱MgCl₂•6H₂O生成的是MgO，寫出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式：MgCl₂.6H₂O=MgO+2HCl↑+5H₂O；
用電解法制取金屬鎂時(shí)，需要無(wú)水氯化鎂．在干燥的氯化氫氣流中加熱MgCl₂•6H₂O時(shí)，能得到無(wú)水氯化鎂，其原因是在干燥的HCl氣流中抑制MgCl₂水解，且?guī)ё進(jìn)gCl₂.6H₂O受熱產(chǎn)生的水氣，所以能得到無(wú)水氯化鎂．
（2）實(shí)驗(yàn)室里將粗鹽制成精鹽的過(guò)程中，在溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)三個(gè)步驟的操作中都要用到玻璃棒，分別說(shuō)明這三種情況下使用玻璃棒的目的：
溶解時(shí)：攪拌，加速溶解；過(guò)濾時(shí)：引流，；蒸發(fā)時(shí)：攪拌，使其受熱均勻，避免晶體飛濺．
（3）有同學(xué)認(rèn)為，第③步得到Mg（OH）₂后，可以煅燒得到MgO，再電解熔融MgO得到金屬鎂單質(zhì)．從能源角度考慮，你認(rèn)為這個(gè)方案不可行（填“可行”或“不可行”），理由是MgO熔點(diǎn)很高，熔融時(shí)需耗費(fèi)太多能源．

Answer 1

分析 貝殼中含有CaCO₃，煅燒貝殼得到CaO，發(fā)生的反應(yīng)為CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO₂↑+CaO，CaO和水發(fā)生反應(yīng)CaO+H₂O=Ca（OH）₂得到石灰乳；海水通過(guò)蒸發(fā)得到粗鹽和母液，粗鹽通過(guò)溶解、重結(jié)晶得到精鹽；將石灰乳加入母液中發(fā)生反應(yīng)Ca（OH）₂+MgCl₂=Mg（OH）₂+CaCl₂，將Mg（OH）₂加入稀鹽酸中，發(fā)生反應(yīng)Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O，然后濃縮得到MgCl₂.6H₂O，將MgCl₂.6H₂O在HCl氛圍中加熱得到MgCl₂，再結(jié)合題目分析解答．
（1）氯化鎂易水解，制備無(wú)水氯化鎂時(shí)，可在干燥的HCl氣流中，抑制了MgCl₂的水解，且?guī)ё吡薓gCl₂•6H₂O受熱產(chǎn)生的水蒸氣；
（2）溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)三個(gè)步驟的操作中都要用到玻璃棒，分別起攪拌、引流、轉(zhuǎn)移固體的作用；
（3）從氧化鎂高熔點(diǎn)考慮，熔融時(shí)會(huì)消耗大量的電能．

解答 解：貝殼中含有CaCO₃，煅燒貝殼得到CaO，發(fā)生的反應(yīng)為CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO₂↑+CaO，CaO和水發(fā)生反應(yīng)CaO+H₂O=Ca（OH）₂得到石灰乳；海水通過(guò)蒸發(fā)得到粗鹽和母液，粗鹽通過(guò)溶解、重結(jié)晶得到精鹽；將石灰乳加入母液中發(fā)生反應(yīng)Ca（OH）₂+MgCl₂=Mg（OH）₂+CaCl₂，將Mg（OH）₂加入稀鹽酸中，發(fā)生反應(yīng) Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O，然后濃縮得到MgCl₂.6H₂O，將MgCl₂.6H₂O在HCl氛圍中加熱得到MgCl₂，
（1）若在空氣中加熱MgCl₂•6H₂O，生成的是MgO，根據(jù)反應(yīng)物、生成物及反應(yīng)條件知，該反應(yīng)的化學(xué)方程式：MgCl₂.6H₂O=MgO+2HCl↑+5H₂O，MgCl₂易水解生成氫氧化鎂和HCl，升高溫度促進(jìn)水解，所以得不到氯化鎂而得到氫氧化鎂，為抑制水解，需要在干燥的HCl氣流中加熱MgCl₂•6H₂O來(lái)得到MgCl₂，
故答案為：MgCl₂.6H₂O=MgO+2HCl↑+5H₂O；在干燥的HCl氣流中抑制MgCl₂水解，且?guī)ё進(jìn)gCl₂.6H₂O受熱產(chǎn)生的水氣，所以能得到無(wú)水氯化鎂；
（2）粗鹽制成精鹽的過(guò)程中，溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)三個(gè)步驟的操作中都要用到玻璃棒，溶解時(shí)攪拌可加速溶解，過(guò)濾時(shí)引流使液體沿著玻璃棒流下，蒸發(fā)時(shí)玻璃棒攪拌，使其受熱均勻，避免晶體飛濺，轉(zhuǎn)移固體，
故答案為：攪拌，加速溶解；引流；攪拌，使其受熱均勻，避免晶體飛濺；
（3）氧化鎂熔點(diǎn)很高，熔融時(shí)會(huì)消耗大量的電能而增加生產(chǎn)成本，故不同意該同學(xué)的想法．
故答案為：不可行；MgO熔點(diǎn)很高，熔融時(shí)需耗費(fèi)太多能源．

點(diǎn)評(píng) 本題考查海水資源綜合利用，涉及鹽類水解、實(shí)驗(yàn)制備和甲苯操作，側(cè)重考查學(xué)生分析，知道金屬活潑性強(qiáng)弱與金屬冶煉方法的關(guān)系，題目難度中等．