Question

用海水可同時(shí)生產(chǎn)氯化鈉和金屬鎂或鎂的化合物，其流程如圖1所示：

（1）在實(shí)驗(yàn)室中由粗鹽“重結(jié)晶”制精鹽的操作包括溶解、蒸發(fā)、

 

、洗滌等步驟；有關(guān)其中“蒸發(fā)”步驟的敘述錯(cuò)誤的是

 

．
a．蒸發(fā)的目的是得到熱飽和溶液
 b．蒸發(fā)的目的是析出晶體
 c．應(yīng)用余熱蒸干溶液
 d．應(yīng)蒸發(fā)至有較多晶體析出時(shí)為止
（2）由MgCl₂溶液得到MgCl₂?6H₂O也需要蒸發(fā)，根據(jù)溶解度如圖2曲線，蒸發(fā)的目的是

 

 a．得到熱飽和溶液         b．析出晶體
（3）若在空氣中加熱MgCl₂?6H₂O，生成的是Mg（OH） Cl，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

；用電解法制取金屬鎂時(shí)，需要無水氯化鎂．在干燥的HCl氣流中加熱MgCl₂?6H₂O時(shí)，能得到無水MgCl₂，其原因是

 

（4）該流程產(chǎn)生的物質(zhì)中，除Ca²⁺能被海洋生物利用外，還需綜合利用的物質(zhì)是

 

（5）MgCl₂可電解制Mg，MgO則是重要的耐火材料．在550℃時(shí)，MgCl₂?6H₂O會(huì)分解生成MgO、MgCl₂、HCl和水，若不補(bǔ)充其它原料，使一定量的MgCl₂?6H₂O全部生成a mol MgO、b mol MgCl₂和36.5%的鹽酸，則 a：b≈

 

（取整數(shù)值）．

Answer 1

考點(diǎn)：海水資源及其綜合利用,粗鹽提純

專題：金屬概論與堿元素

分析：貝殼中含有CaCO₃，煅燒貝殼得到CaO，發(fā)生的反應(yīng)為CaCO₃

高溫  .

CO₂↑+CaO，CaO和水發(fā)生反應(yīng)CaO+H₂O=Ca（OH）₂得到石灰乳；海水通過蒸發(fā)得到粗鹽和母液，粗鹽通過溶解、重結(jié)晶得到精鹽；將石灰乳加入母液中發(fā)生反應(yīng)Ca（OH）₂+MgCl₂=Mg（OH）₂+CaCl₂，將Mg（OH）₂加入稀鹽酸中，發(fā)生反應(yīng)Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O，然后濃縮得到MgCl₂.6H₂O，將MgCl₂.6H₂O在HCl氛圍中加熱得到MgCl₂，再結(jié)合題目分析解答．

解答： 解：貝殼中含有CaCO₃，煅燒貝殼得到CaO，發(fā)生的反應(yīng)為CaCO₃

高溫  .

CO₂↑+CaO，CaO和水發(fā)生反應(yīng)CaO+H₂O=Ca（OH）₂得到石灰乳；海水通過蒸發(fā)得到粗鹽和母液，粗鹽通過溶解、重結(jié)晶得到精鹽；將石灰乳加入母液中發(fā)生反應(yīng)Ca（OH）₂+MgCl₂=Mg（OH）₂+CaCl₂，將Mg（OH）₂加入稀鹽酸中，發(fā)生反應(yīng) Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O，然后濃縮得到MgCl₂.6H₂O，將MgCl₂.6H₂O在HCl氛圍中加熱得到MgCl₂，
（1）在實(shí)驗(yàn)室中由粗鹽“重結(jié)晶”制精鹽的操作包括溶解、蒸發(fā)、過濾、洗滌等步驟；
a．氯化鈉的溶解度受溫度影響不大，所以蒸發(fā)的目的是析出晶體，故錯(cuò)誤；
b．根據(jù)a知，蒸發(fā)的目的是析出晶體，故正確；
c．因?yàn)槿芤褐泻�有大量雜質(zhì)，所以不能蒸干溶液，故錯(cuò)誤；
d．應(yīng)蒸發(fā)至有較多晶體析出時(shí)為止，因?yàn)槿芤褐泻�有大量雜質(zhì)，所以不能蒸干溶液，否則得到的仍然是混合物，故正確；
故選ac；
故答案為：過濾；ac；
（2）由MgCl₂溶液得到MgCl₂?6H₂O也需要蒸發(fā)，根據(jù)溶解度如圖2曲線，蒸發(fā)的目的是得到熱的飽和溶液，然后冷卻得到MgCl₂?6H₂O，故選a；
（3）若在空氣中加熱MgCl₂?6H₂O，生成的是Mg（OH）Cl，根據(jù)反應(yīng)物、生成物及反應(yīng)條件知，該反應(yīng)的化學(xué)方程式：MgCl₂.6H₂O=Mg（OH）Cl+HCl↑+5H₂O，MgCl₂易水解生成氫氧化鎂和HCl，升高溫度促進(jìn)水解，所以得不到氯化鎂而得到氫氧化鎂，為抑制水解，需要在干燥的HCl氣流中加熱MgCl₂?6H₂O來得到MgCl₂，
故答案為：MgCl₂.6H₂O=Mg（OH）Cl+HCl↑+5H₂O；在干燥的HCl氣流中抑制MgCl₂水解，且?guī)ё進(jìn)gCl₂.6H₂O受熱產(chǎn)生的水氣，所以能得到無水氯化鎂；
（4）該流程產(chǎn)生的物質(zhì)中，除Ca²⁺能被海洋生物利用外，電解熔融氯化鎂得到鎂和氯氣，所以還需綜合利用的物質(zhì)是氯氣，故答案為：氯氣；
（5）假設(shè)是1molMgCl₂?6H₂O發(fā)生反應(yīng)，根據(jù)Mg原子守恒得a+b=1mol①，鹽酸的質(zhì)量=1mol×203g/mol-amol×40g/mol-bmol×95g/mol=（203-40a-95b）g，HCl的物質(zhì)的量=

(203-40a-95b)g×36.5%

36.5g/mol

=[（203-40a-95b）×1%]mol，根據(jù)Cl原子守恒得2mol=[2b+0.01×（203-40a-95b）]mol②，
聯(lián)立①②得

a= 108 145 b= 37 145

，所以a：b=

108

145

：

37

145

=3：1，
故答案為：3：1．

點(diǎn)評(píng)：本題考查海水資源綜合利用，涉及粗鹽提純、金屬冶煉、鹽類水解、物質(zhì)的量的計(jì)算，側(cè)重考查學(xué)生分析、計(jì)算能力，知道金屬活潑性強(qiáng)弱與金屬冶煉方法的關(guān)系，難點(diǎn)是（5）題計(jì)算，要根據(jù)原子守恒進(jìn)行計(jì)算，題目難度中等．