Question

海水中含有豐富的化學(xué)元素，如圖是某化工廠利用海水生產(chǎn)鎂的流程簡圖，請回答：
（1）實驗室中蒸發(fā)濃縮液體需要的儀器有玻璃棒、酒精燈、三角架和

 

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（2）反應(yīng)③需加入的試劑為

 

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（3）反應(yīng)④中能量主要的轉(zhuǎn)化形式為

 

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（4）步驟②在母液中加入B完全反應(yīng)后，還需進行的操作是

 

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（5）若該化工廠由MgCl₂生產(chǎn)金屬鎂的產(chǎn)率是75%，則生產(chǎn)800kg金屬鎂至少需要MgCl₂的質(zhì)量為

 

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Answer 1

考點：海水資源及其綜合利用,物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：化學(xué)實驗基本操作

分析：根據(jù)反應(yīng)流程可知，貝殼煅燒得到A，則A為CaO，CaO與水反應(yīng)生成B氫氧化鈣，氫氧化鈣與海水蒸發(fā)后的母液中的鎂離子反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀，氫氧化鎂沉淀與③鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂溶液，氯化鎂溶液通過濃縮干燥可以得到氯化鎂固體，電解熔融氯化鎂可以獲得金屬鎂和氯氣，
（1）實驗室中蒸發(fā)濃縮液體需要使用蒸發(fā)操作完成，根據(jù)蒸發(fā)操作分析所需儀器；
（2）根據(jù)分析可知，沉淀為氫氧化鎂，需要轉(zhuǎn)化成氯化鎂，據(jù)此判斷反應(yīng)③需加入的試劑；
（3）反應(yīng)④為電解熔融氯化鎂，根據(jù)電解池的能量轉(zhuǎn)化形式來回答；
（4）根據(jù)實現(xiàn)固液分離的操作方法進行解答；
（5）設(shè)需要氯化鎂的質(zhì)量為x，則轉(zhuǎn)化成金屬鎂的氯化鎂的質(zhì)量為75%x，根據(jù)質(zhì)量守恒定律計算生產(chǎn)800kg金屬鎂至少需要MgCl₂的質(zhì)量．

解答： 解：貝殼煅燒得到A，則A為CaO，CaO與水反應(yīng)生成B氫氧化鈣，氫氧化鈣與海水蒸發(fā)后的母液中的鎂離子反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀，氫氧化鎂沉淀與③鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂溶液，氯化鎂溶液通過濃縮干燥可以得到氯化鎂固體，電解熔融氯化鎂可以獲得金屬鎂和氯氣，
（1）蒸發(fā)操作的實驗儀器有：玻璃棒、酒精燈、三角架和蒸發(fā)皿等，故答案為：蒸發(fā)皿；
（2）反應(yīng)③為氫氧化鎂轉(zhuǎn)化成氯化鎂，可以加入鹽酸將氫氧化鎂溶解，沉淀氫氧化鎂和鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和水，故答案為：鹽酸；
（3）反應(yīng)④為電解熔融氯化鎂，電解池是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，故答案為：電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；
（4）實現(xiàn)固液分離的方法是過濾，海水中加入氫氧化鈣后，可以將鎂離子沉淀下來，過濾可以將母液和沉淀分離，故答案為：過濾；
（5）設(shè)需要氯化鎂的質(zhì)量為x，則被電解生成鎂的氯化鎂的質(zhì)量為75%x，
根據(jù)鎂元素質(zhì)量守恒可得：75%x×

24

71+24

=800kg，
解得：x=4222.2kJ，
即：生產(chǎn)800kg金屬鎂至少需要MgCl₂的質(zhì)量為：4222.2kg，
故答案為：4222.2kg．

點評：本題考查化學(xué)實驗基本操作方法及綜合應(yīng)用，題目難度中等，側(cè)重考查海水資源的綜合應(yīng)用知識，正確理解題干信息明確生成流程為解答關(guān)鍵，試題充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題的能力．