Question

海水中鎂的總儲(chǔ)量約為2.1×10¹⁵t，目前世界上60%的鎂來自海水，工業(yè)規(guī)模海水提鎂的流程如圖所示：

試回答下列問題：
(1)海水提鎂的過程中①、②反應(yīng)的化學(xué)方程式：
①_____________________________________，
②______________________________________。
(2)由氯化鎂溶液制取無水氯化鎂固體，其操作過程是____________________
(3)為了使MgSO₄完全轉(zhuǎn)化為Mg(OH)₂，則加入的生石灰要過量，然后分離得Mg(OH)₂沉淀，考慮Ca(OH)₂溶解度，應(yīng)該用________法分離。
(4)金屬鎂、鋁的工業(yè)冶煉方法既有相似之處，又有不同之別，下表是氧化鎂和氯化鎂的熔沸點(diǎn)數(shù)據(jù)：

物質(zhì)	氧化鎂	氯化鎂
熔點(diǎn)(℃)	2 852	714
沸點(diǎn)(℃)	3 600	1 412

 
工業(yè)上煉鎂采用電解熔融氯化鎂，而冶煉鋁則用電解熔融的Al₂O₃，其原因是____________________________________

Answer 1

(1)①CaCO₃ CaO＋CO₂↑
②MgCl₂(熔融) Mg＋Cl₂↑
(2)先加熱蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶得到MgCl₂·6H₂O，然后在HCl氣氛中加熱得到無水MgCl₂
(3)低溫過濾
(4)MgCl₂的熔點(diǎn)較MgO的熔點(diǎn)低，熔融MgCl₂消耗較少的能量，節(jié)約能源，降低成本；AlCl₃是共價(jià)化合物，熔融不導(dǎo)電，只能電解熔融(熔于冰晶石中)Al₂O₃生產(chǎn)鋁

(1)貝殼的主要成分是CaCO₃，高溫CaCO₃分解生成CaO和CO₂，CaO與H₂O生成的Ca(OH)₂又與Mg^2＋生成Mg(OH)₂，Mg(OH)₂加HCl在一定條件下生成無水MgCl₂，電解MgCl₂(熔融)在陰、陽極上分別得Mg和Cl₂。
(2)對(duì)MgCl₂溶液加熱蒸發(fā)得到MgCl₂·6H₂O，由于MgCl₂·6H₂O在受熱條件下易水解，為防止水解應(yīng)在HCl氣氛中加熱脫水轉(zhuǎn)化為無水MgCl₂。
(3)因?yàn)镃a(OH)₂的溶解度是隨溫度升高而降低，為了減少Ca(OH)₂與Mg(OH)₂共沉，所以在低溫下過濾，所得Mg(OH)₂純度較高。
(4)AlCl₃是共價(jià)化合物，熔化后不導(dǎo)電，故可電解熔化的Al₂O₃得鋁單質(zhì)；而從表可看出MgO的熔點(diǎn)較MgCl₂高，雖然電解兩種物質(zhì)均可得到單質(zhì)鎂，但熔化MgO比MgCl₂消耗更多的能量，從經(jīng)濟(jì)角度考慮，一般多用電解熔融MgCl₂法制Mg。