Question

7．鎂及其合金是一種用途很廣的金屬材料，目前世界上60%的鎂是從海水中提取的．主要步驟如下：

（1）為了使MgSO₄轉(zhuǎn)化為Mg（OH）₂，試劑①可以選用NaOH，要使MgSO₄完全轉(zhuǎn)化為沉淀，加入試劑①的量應(yīng)為過(guò)量．
（2）加入試劑①后，能夠分離得到Mg（OH）₂沉淀的方法是過(guò)濾．
（3）試劑②可以選用鹽酸．
（4）無(wú)水MgCl₂在熔融狀態(tài)下，通電后產(chǎn)生Mg和Cl₂，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為MgCl₂$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑．

Answer 1

分析 海水中加入氫氧化鈣沉淀鎂離子生成氫氧化鎂沉淀，過(guò)濾后在沉淀中加入鹽酸溶解，得到氯化鎂溶液，通過(guò)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水得到無(wú)水氯化鎂，電解熔融氯化鎂得到金屬鎂．
（1）利用復(fù)分解反應(yīng)及MgSO₄轉(zhuǎn)化為Mg（OH）₂時(shí)陰離子的變化來(lái)選擇試劑，需要加入過(guò)量氫氧化鈉溶液沉淀；
（2）根據(jù)分離不溶于水的固體的方法是過(guò)濾進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)框圖從氫氧化鎂到氯化鎂的反應(yīng)分析，需要加入鹽酸溶解；
（4）根據(jù)反應(yīng)物和生成物以及反應(yīng)條件寫出化學(xué)方程式．

解答 解：（1）使MgSO₄轉(zhuǎn)化為Mg（OH）₂，應(yīng)選擇堿，在轉(zhuǎn)化中不引入新的離子，則試劑①選擇NaOH，反應(yīng)的離子方程式為Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，
故答案為：氫氧化鈉溶液；過(guò)量；
（2）過(guò)濾適用于不溶于水的固體和液體，分離固體和液體用過(guò)濾，所以分離得到Mg（OH）₂沉淀的方法是過(guò)濾，
故答案為：過(guò)濾；
（3）把氫氧化鎂轉(zhuǎn)化成氯化鎂需加入鹽酸進(jìn)行中和反應(yīng)，氫氧化鎂和鹽酸反應(yīng)得到氯化鎂和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O，
故答案為：鹽酸；
（4）無(wú)水氯化鎂在熔融狀態(tài)下，通過(guò)電解得到金屬鎂，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↑．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了從海水中提取鎂的反應(yīng)原理，利用所學(xué)知識(shí)結(jié)合流程圖信息是解答本題的關(guān)鍵，難度不大．