Question

12．海洋是巨大的資源寶庫(kù)，人類(lèi)提取海水中的化學(xué)元素，來(lái)制備有多種用途的物質(zhì)．廣泛應(yīng)用于火箭、導(dǎo)彈和飛機(jī)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(zhì)鎂的過(guò)程如圖所示：

（1）在上述轉(zhuǎn)化過(guò)程中發(fā)生中和反應(yīng)的步驟是③（填序號(hào)）．
（2）海水中本身就含有氯化鎂，請(qǐng)分析①、②兩步的目的是富集MgCl₂，得出純凈的MgCl₂．
（3）小明同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中用NaOH溶液替代石灰乳模擬生產(chǎn)過(guò)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(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的NaOH溶液混合充分反應(yīng)，記錄的生成的沉淀與加入的NaOH溶液質(zhì)量關(guān)系如圖所示：

①當(dāng)?shù)稳肷鲜鯪aOH溶液至圖中B點(diǎn)時(shí)，燒杯中溶液里含有的溶質(zhì)為NaCl（寫(xiě)化學(xué)式）．
②原混合物中MgCl₂的質(zhì)量為19g．
③當(dāng)?shù)稳肷鲜鯪aOH溶液100g時(shí)，試通過(guò)計(jì)算，求此時(shí)燒杯中所得不飽和溶液中NaCl溶質(zhì)的質(zhì)量（計(jì)算結(jié)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(lái)，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(jù)發(fā)生的反應(yīng)原理和質(zhì)量守恒定律完成相應(yīng)化學(xué)方程式；
（2）經(jīng)過(guò)①、②兩個(gè)步驟是將海水中的鎂離子提取出來(lái)，富集鎂離子．
（3）①根據(jù)“生沉淀的質(zhì)量與所滴入NaOH溶液的質(zhì)量關(guān)系曲線”分析隨著滴加NaOH溶液反應(yīng)的進(jìn)行情況，當(dāng)恰好完全反應(yīng)時(shí)（B點(diǎn)），所得溶液為氯化鈉溶液；
②根據(jù)完全反應(yīng)時(shí)所需氫氧化鈉的量，計(jì)算出氯化鎂的質(zhì)量；
③

解答 解：（1）海水中的氯化鎂能和氫氧化鈣反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀，化學(xué)方程式為：MgCl₂+Ca（OH）₂=CaCl₂+Mg（OH）₂↓；從海水中過(guò)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(xué)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(xué)方程式為：MgCl₂$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑．屬于中和反應(yīng)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(lái)，經(jīng)過(guò)①、②兩個(gè)步驟將海水中的鎂離子提取出來(lái)，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(jù)曲線可知，當(dāng)?shù)稳?0gNaOH溶液時(shí)，MgCl₂完全反應(yīng)，生成氯化鈉和氫氧化鎂沉淀，因此，此時(shí)溶液中含氯化鈉（NaCl）；故填NaCl
②設(shè)與80g20%的NaOH溶液完全反應(yīng)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(shè)氯化鎂與80g20%的NaOH溶液完全反應(yīng)，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(zhì)的質(zhì)量為：（25g-19g）+23.4g=29.4g
答：此時(shí)燒杯中所得不飽和溶液中NaCl溶質(zhì)的質(zhì)量為29.4g．

點(diǎn)評(píng) 本題考查的是海洋資源的利用以及有關(guān)物質(zhì)的制取的知識(shí)，完成此題，可以依據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行．