Question

9．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．某學(xué)校課外興趣小組從海水曬鹽后的鹽鹵（主要含Na⁺、Mg²⁺、Cl^-、Br^-等）中模擬工業(yè)生產(chǎn)來提取鎂，主要過程如圖1：

回答下列問題：
（1）工業(yè)上從鹽鹵中獲取Mg（OH）₂用石灰乳而不用NaOH溶液的原因是石灰乳原料豐富，成本低．
（2）從過程①得到的Mg（OH）₂沉淀中混有少量的Ca（OH）₂，除去少量Ca（OH）₂的方法是先將沉淀加入到盛有MgCl₂溶液（填寫化學(xué)式）的燒杯中，充分?jǐn)嚢韬蠼?jīng)過濾、洗滌 （填操作方法）可得純凈的Mg（OH）₂．
（3）圖2是該興趣小組設(shè)計進(jìn)行過程③的實(shí)驗(yàn)裝置圖：其中裝置A的作用是制備干燥的HCl氣體．
（4）寫出過程④中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式MgCl₂（熔融） $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑．
（5）金屬M(fèi)g在CO₂中完全燃燒生成MgO和C，下列說法正確的是C．
A．碳單質(zhì)只存在金剛石和石墨兩種同素異形體
B．Mg、MgO中鎂元素微粒半徑：r（Mg²⁺）＞r（Mg）
C．在該反應(yīng)條件下，Mg的還原性強(qiáng)于C的還原性
D．該反應(yīng)中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為熱能．

Answer 1

分析 向海水中加入沉淀劑石灰乳，鎂離子轉(zhuǎn)化為Mg（OH）₂，采用過濾的方法分離溶液和Mg（OH）₂，Mg（OH）₂將溶于稀鹽酸得到MgCl₂溶液，將MgCl₂溶液在HCl氛圍中蒸干得到MgCl₂固體，電解熔融MgCl₂固體得Mg．
（1）從生產(chǎn)成本考慮；
（2）從沉淀轉(zhuǎn)化的角度分析；
（3）濃鹽酸滴入濃硫酸溶解放熱使氯化氫揮發(fā)，在HCl氣流中可抑制氯化鎂水解；
（4）電解法冶煉Mg是電解熔融氯化鎂得到；
（5）A、C元素的單質(zhì)存在多種同素異形體；
B、電子層數(shù)越多，微粒半徑越大；
C、依據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式判斷即可，還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性；
D、鎂燃燒放出強(qiáng)光，據(jù)此解答即可．

解答 解：向海水中加入沉淀劑石灰乳，鎂離子轉(zhuǎn)化為Mg（OH）₂，采用過濾的方法分離溶液和Mg（OH）₂，Mg（OH）₂將溶于稀鹽酸得到MgCl₂溶液，將MgCl₂溶液在HCl氛圍中蒸干得到MgCl₂固體，電解熔融MgCl₂固體得Mg．
（1）工業(yè)上從鹽鹵中獲取Mg（OH）₂用石灰乳而不用NaOH溶液的原因是石灰乳原料豐富，成本低，
故答案為：石灰乳原料豐富，成本低；
（2）從過程①得到的Mg（OH）₂沉淀中混有少量的Ca（OH）₂，除去少量Ca（OH）₂的方法是先將沉淀加入到盛有MgCl₂溶液的燒杯中，充分?jǐn)嚢韬蠼?jīng)過濾、洗滌可得純凈的Mg（OH）₂，
故答案為：MgCl₂；過濾；洗滌；
（3）圖2是該興趣小組設(shè)計進(jìn)行過程③的實(shí)驗(yàn)裝置圖，其中裝置A的作用是制備干燥的HCl氣體．濃鹽酸滴入濃硫酸而不是將濃硫酸滴入濃鹽酸的理由是得到的HCl氣體不帶有水蒸氣．故答案為：制備干燥的HCl氣體；
（4）過程④中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為MgCl₂（熔融）$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑，
故答案為：MgCl₂（熔融）$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑；
（5）A、元素C除存在金剛石和石墨外，還存在足球烯（C₆₀）等同素異形體，故A錯誤；
B、Mg有3個電子層，Mg²⁺為Mg失去最外層的2個電子形成的陽離子，只有2個電子層，故半徑r（Mg²⁺）＜r（Mg），故B錯誤；
C、該反應(yīng)為：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2MgO+C，此反應(yīng)中Mg為還原劑，C為還原產(chǎn)物，還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性，即還原性Mg＞C，故C正確；
D、該反應(yīng)放出光，即部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能，即化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和熱能，且生成物仍具有能量，故D錯誤，故選C．
故答案為：C．

點(diǎn)評 本題考查混合物分離提純的綜合應(yīng)用，為高頻考點(diǎn)，把握物質(zhì)的性質(zhì)、發(fā)生的反應(yīng)、混合物分離方法為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，題目難度不大．