Question

9．金屬鎂主要用于火箭、飛機(jī)、輪船的制造．鎂在現(xiàn)代材料工業(yè)中需求量逐漸增大．海水中含有約0.129% 的鎂元素，僅次子氯和鈉．總儲(chǔ)量約1800億噸，開發(fā)潛力很大．
（1）在提取鎂的生產(chǎn)過程中．需要濃縮海水，提高海水中MgCl₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，你認(rèn)為既環(huán)保又經(jīng)濟(jì)的方法是利用太陽（光）、風(fēng)等蒸發(fā)海水．
（2）使用NaOH或Ca（OH）₂均可以將海水中的MgCl₂轉(zhuǎn)化為Mg（OH）₂沉淀，已知NaOH每噸2300元，Ca（OH）₂每噸1200元．從生產(chǎn)成本考慮，應(yīng)選擇哪種原料？（要求通過計(jì)算說明）

Answer 1

分析 （1）海水中鎂元素是以氯化鎂的形式存在的，所占海水的比例較小，所以為了提高氯化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，只能采取減少溶劑的方法，所以最經(jīng)濟(jì)環(huán)保的方法莫過于自然蒸發(fā)了，可以據(jù)此解答該題；
（2）根據(jù)方程式計(jì)算每產(chǎn)生1噸Mg（OH）₂沉淀，所需要的NaOH和Ca（OH）₂的質(zhì)量，再乘以價(jià)格，進(jìn)行比較

解答 解：（1）要將海水中的氯化鎂濃度變大，可以采取蒸發(fā)溶劑的方法，利用風(fēng)和太陽光是比較經(jīng)濟(jì)且環(huán)保的濃縮方法；故答案為：（1）利用太陽（光）、風(fēng)等蒸發(fā)海水；
（2）設(shè)每產(chǎn)生1噸Mg（OH）₂沉淀理論上需氫氧化鈣的質(zhì)量為x
  MgCl₂+Ca（OH）₂=Mg（OH）₂↓+CaCl₂    
          74        58
          x         1t
$\frac{74}{x}$=$\frac{58}{1t}$
解得：x=1.28t
所需氫氧化鈣的成本為1.28t×1200元/t=1530元
設(shè)每產(chǎn)生1噸Mg（OH）₂沉淀理論上需氫氧化鈉的質(zhì)量為y
MgCl₂+2NaOH=Mg（OH）₂↓+2NaCl
       80      58
       y       1t
$\frac{80}{y}$=$\frac{58}{1t}$
t=1.38t
所需氫氧化鈉的成本為1.38t×2300元/t=3174元
所以使用氫氧化鈣成本較低．

點(diǎn)評(píng) 解答根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算題，首先要找準(zhǔn)所發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式，然后根據(jù)題給的或是自己根據(jù)題干信息分析的已知量帶入進(jìn)行解答；對(duì)較大量的溶液進(jìn)行濃縮的最為經(jīng)濟(jì)環(huán)保的方法為利用風(fēng)、太陽光進(jìn)行自然蒸發(fā)．