Question

2．工業(yè)上“從海水中提取鎂”的流程圖如圖所示．
其步驟為：
①將海邊大量存在的貝殼煅燒成石灰，并將石灰制成石灰乳；②將石灰乳加入到海水沉淀池中經(jīng)過(guò)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(wú)水MgCl₂；⑤電解熔融的MgCl₂可得到Mg．
請(qǐng)回答以下問(wèn)題：
（1）步驟③中的蒸發(fā)是利用風(fēng)吹日曬來(lái)完成的，而在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行蒸發(fā)操作需要的主要儀器有蒸發(fā)皿、玻璃棒、酒精燈、鐵架臺(tái)等．
（2）請(qǐng)寫(xiě)出步驟②、⑤中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：
②Ca（OH）₂+MgCl₂═Mg（OH）₂↓+CaCl₂，
⑤MgCl₂$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑．
（3）上述提取鎂的流程中，在降低成本、減少污染方面做了一些工作，請(qǐng)寫(xiě)出其中循環(huán)利用的物質(zhì)是氯氣．

Answer 1

分析 流程分析，利用海邊的貝殼分解生成氧化鈣，溶于水制備氫氧化鈣石灰乳，加入海水中經(jīng)過(guò)濾得到Mg（OH）₂沉淀，在Mg（OH）₂沉淀中加入鹽酸得到MgCl₂溶液，MgCl₂•6H₂O在一定條件下加熱得到無(wú)水MgCl₂，電解熔融的氯化鎂可得到Mg；
（1）依據(jù)蒸發(fā)溶液實(shí)驗(yàn)基本操作分析需要的儀器；
（2）②是氫氧化鈣石灰乳和鎂離子反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀；
⑤是電解固體氯化鎂生成氯氣和鎂；
（3）上述提取鎂的流程中，電解產(chǎn)生的Cl₂用于制取HCl氣體，實(shí)現(xiàn)鹽酸循環(huán)利用，減少了環(huán)境污染．

解答 解：（1）依據(jù)蒸發(fā)溶液實(shí)驗(yàn)基本操作分析需要的儀器為：蒸發(fā)皿、玻璃棒、酒精燈、鐵架臺(tái)等；
故答案為：蒸發(fā)皿；
（2）②是氫氧化鈣石灰乳和鎂離子反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀，反應(yīng)的離子方程式為：Ca（OH）₂+Mg²⁺=Mg（OH）₂↓+Ca²⁺；
故答案為：Ca（OH）₂+Mg²⁺=Mg（OH）₂↓+Ca²⁺；
⑤是電解固體氯化鎂生成氯氣和鎂的反應(yīng)，化學(xué)方程式為：MgCl₂$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑；
故答案為：MgCl₂$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑；
（3）提取鎂的流程中，降低成本、減少污染方面是利用生成的氯氣生產(chǎn)氯化氫，減少污染，利用貝殼分解生成氧化鈣制備氫氧化鈣，降低成本，其中循環(huán)利用的物質(zhì)是氯氣，
故答案為：氯氣．

點(diǎn)評(píng) 本題以從海水中提取鎂為背景，考查物質(zhì)的分離、提純，節(jié)能減排等知識(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的能力，掌握過(guò)程中的反應(yīng)實(shí)質(zhì)和實(shí)驗(yàn)操作是關(guān)鍵，題目難度中等．