Question

12．海洋是巨大的資源寶庫，人類提取海水中的化學元素，來制備有多種用途的物質．廣泛應用于火箭、導彈和飛機制造業(yè)的金屬鎂，就是利用從海水中提取的鎂鹽制取的．工業(yè)上從海水中提取單質鎂的過程如圖所示：

（1）在上述轉化過程中發(fā)生中和反應的步驟是③（填序號）．
（2）海水中本身就含有氯化鎂，請分析①、②兩步的目的是富集MgCl₂，得出純凈的MgCl₂．
（3）小明同學在實驗室中用NaOH溶液替代石灰乳模擬生產過程中的第①步．他取NaCl和MgCl₂的固體混合物25g，加入適量水完全溶解后，與溶質質量分數(shù)為20%的NaOH溶液混合充分反應，記錄的生成的沉淀與加入的NaOH溶液質量關系如圖所示：

①當?shù)稳肷鲜鯪aOH溶液至圖中B點時，燒杯中溶液里含有的溶質為NaCl（寫化學式）．
②原混合物中MgCl₂的質量為19g．
③當?shù)稳肷鲜鯪aOH溶液100g時，試通過計算，求此時燒杯中所得不飽和溶液中NaCl溶質的質量（計算結果精確至0.1g）．

Answer 1

分析 （1）海水中的鎂主要存在于氯化鎂中，首先把鎂離子沉淀出來，然后制成純凈的氯化鎂溶液，最后電解氯化鎂可得到金屬鎂．根據發(fā)生的反應原理和質量守恒定律完成相應化學方程式；
（2）經過①、②兩個步驟是將海水中的鎂離子提取出來，富集鎂離子．
（3）①根據“生沉淀的質量與所滴入NaOH溶液的質量關系曲線”分析隨著滴加NaOH溶液反應的進行情況，當恰好完全反應時（B點），所得溶液為氯化鈉溶液；
②根據完全反應時所需氫氧化鈉的量，計算出氯化鎂的質量；
③

解答 解：（1）海水中的氯化鎂能和氫氧化鈣反應生成氫氧化鎂沉淀，化學方程式為：MgCl₂+Ca（OH）₂=CaCl₂+Mg（OH）₂↓；從海水中過濾分離出沉淀，氫氧化鎂能溶于稀鹽酸，制得純凈的氯化鎂溶液，化學方程式為：Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O；然后電解氯化鎂，便能得到金屬鎂，化學方程式為：MgCl₂$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑．屬于中和反應的是③；故填：③；
（2）海水或鹵水均含有氯化鎂，氯化鎂溶解在海水中，不能直接提取出來，經過①、②兩個步驟將海水中的鎂離子提取出來，得到純凈的氯化鎂，然后電解才能得到鎂．故答案為：富集MgCl₂，得出純凈的MgCl₂
（3）①根據曲線可知，當?shù)稳?0gNaOH溶液時，MgCl₂完全反應，生成氯化鈉和氫氧化鎂沉淀，因此，此時溶液中含氯化鈉（NaCl）；故填NaCl
②設與80g20%的NaOH溶液完全反應的氯化鎂為x
MgCl₂+2NaOH═Mg（OH）₂↓+2NaCl  
95      80
 x     80g×20%
$\frac{95}{x}$=$\frac{80}{80g×20%}$
x=19g．故填：19；
③設氯化鎂與80g20%的NaOH溶液完全反應，生成的氯化鈉為x
MgCl₂+2NaOH═Mg（OH）₂↓+2NaCl
       80                 117
     80g×20%               x
$\frac{80}{80g×20%}$=$\frac{117}{x}$，x=23.4g
所得不飽和溶液中NaCl溶質的質量為：（25g-19g）+23.4g=29.4g
答：此時燒杯中所得不飽和溶液中NaCl溶質的質量為29.4g．

點評 本題考查的是海洋資源的利用以及有關物質的制取的知識，完成此題，可以依據已有的知識進行．