氯化鎂電解制取金屬鎂:MgCl2通電Mg + Cl2↑ 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

金屬鎂將成為二十一世紀大有前途的綠色金屬材料．
海水中的MgCl2熟石灰過濾Mg（OH）2蒸發(fā)、濃縮、結晶MgCl2?6H2O脫水MgCl2通電Mg
（1）占地球表面積70%的海洋是天然的鎂元素寶庫，從海水中提取鎂的流程如下：
①在實驗室進行過濾操作時需要用到玻璃棒，其作用是
引流
引流
．
②電解熔融氯化鎂的過程中，
電
電
能轉(zhuǎn)化為
化學
化學
能．
③寫出氯化鎂與熟石灰反應的化學方程式
MgCl2+Ca（OH）2═Mg（OH）2↓+CaCl2
MgCl2+Ca（OH）2═Mg（OH）2↓+CaCl2
．
（2）①取兩塊大小相同的干冰，在干冰中央挖一個小穴，撒入一些鎂粉，用紅熱的鐵棒把鎂點燃，將另一塊干冰蓋上，你會看到鎂粉在干冰內(nèi)繼續(xù)燃燒，發(fā)出耀眼的白光，像冰燈一樣．已知該反應的生成物是氧化鎂和碳．此反應的方程式是
2Mg+CO2
 點燃 
.
 
2MgO+C
2Mg+CO2
 點燃 
.
 
2MgO+C
，此反應屬于
置換
置換
反應（判斷基本反應類型）．該實驗證明干冰具有
在點燃條件下能與鎂反應
在點燃條件下能與鎂反應
的性質(zhì)（答一條即可）；為驗證上述反應所得固體中無剩余鎂，可向該固體中加入試劑得名稱為
稀鹽酸
稀鹽酸
，反應的現(xiàn)象是
有氣泡產(chǎn)生
有氣泡產(chǎn)生
．②金屬鎂在高溫下與氮氣反應生成氮化鎂，氮化鎂中氮元素的化合價-3．據(jù)此寫出氮化鎂的化學式
Mg3N2
Mg3N2
．
（3）老師每次做有關鎂的實驗時都會強調(diào)：鎂是一種銀白色有金屬光澤的金屬．但拿出的鎂條總是有一層灰黑色，這層灰黑色是什么物質(zhì)呢？
猜想：小明認為可能是MgO；小趙認為可能是Mg2（OH）2CO3；小花認為可能是Mg（OH）2．小趙認為小明的猜想是錯誤的，其理由是
氧化鎂通常為白色固體
氧化鎂通常為白色固體
．
實驗探究：小趙按右圖所示裝置進行實驗，發(fā)現(xiàn)試管口有液滴出現(xiàn)，澄清石灰水變渾濁，同時試管內(nèi)生成白色固體．實驗分析：實驗后，小趙認為小花的猜測也是錯誤的，其理由
石灰水變渾濁的現(xiàn)象可說明此變化過程中有二氧化碳生成，而氫氧化鎂中根本不含碳元素
石灰水變渾濁的現(xiàn)象可說明此變化過程中有二氧化碳生成，而氫氧化鎂中根本不含碳元素
．
查閱資料得出結論：Mg（OH）2和Mg2（OH）2CO3都可以加熱分解，產(chǎn)物均為氧化物，請寫出Mg2（OH）2CO3加熱分解的化學方程式
Mg2（OH）2C03
  △  
.
 
2MgO+H2O+CO2↑；
Mg2（OH）2C03
  △  
.
 
2MgO+H2O+CO2↑；
_
刪除本空
刪除本空
．．
（4）鎂鋁合金廣泛用于火箭、導彈和飛機制造業(yè)等．某興趣小組為探究鎂鋁合金的組成，取16g鎂鋁合金樣品，把60g氫氧化鈉溶液平均分成三份依次加入樣品中（只有鋁與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式為：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，鎂與氫氧化鈉溶液不反應），充分反應后，過濾出固體，將其洗滌、干燥、稱量，得實驗數(shù)據(jù)如下：
所加氫氧化鈉溶液的次數(shù)   第一次 第二次   第三次
    剩余固體的質(zhì)量/g   10.6     5.2     4.0
從以上數(shù)據(jù)可知，該合金中，鎂元素與鋁元素的質(zhì)量比為
1：3
1：3
所用氫氧化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為
40%
40%
．

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海洋是人類的母親．浩瀚的海洋不僅繁衍著無數(shù)水生生物，還蘊藏著豐富的化學資源，如氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂、溴化鎂等大量的無機鹽．
（1）請設計兩種鑒別海水和蒸餾水的方法（物理方法和化學方法，只需說明原理）．
物理方法：
將液體加熱蒸發(fā)，有固體析出的是海水，無固體析出的是蒸餾水
將液體加熱蒸發(fā)，有固體析出的是海水，無固體析出的是蒸餾水
；
化學方法：
分別加入氫氧化鈉溶液，有沉淀產(chǎn)生的是海水，無沉淀產(chǎn)生的是蒸餾水
分別加入氫氧化鈉溶液，有沉淀產(chǎn)生的是海水，無沉淀產(chǎn)生的是蒸餾水
．
（2）海水“曬鹽”得到的粗鹽中含有少量的泥沙等不溶性雜質(zhì)，可采取下列步驟除去．請在括號內(nèi)填上相應的操作步驟．（ 溶解 ）→（ 過濾 ）→
蒸發(fā)結晶
蒸發(fā)結晶
．
（3）以海水和石灰乳為原料制取金屬鎂的生產(chǎn)流程為：請你分別寫出生成氫氧化鎂和鎂的化學反應方程式：
（1）生成氫氧化鎂：
MgCl2+Ca（OH）2=CaCl2+Mg（OH）2↓
MgCl2+Ca（OH）2=CaCl2+Mg（OH）2↓
；
（2）生 成 鎂：
MgCl2
 通電 
.
 
Mg+Cl2↑
MgCl2
 通電 
.
 
Mg+Cl2↑
．

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通過海水晾曬可得粗鹽和母液，粗鹽除NaCl外，還含有CaCl2、Na2SO4以及泥沙等雜質(zhì)。海水可同時生產(chǎn)氯化鈉和金屬鎂或鎂的化合物等產(chǎn)品，其流程如下圖所示：

（1）制得粗鹽和精鹽的操作都包括蒸發(fā)步驟，有關其中“蒸發(fā)”步驟的敘述錯誤的是________。

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. 應用余熱蒸干溶液　　　　 d. 應蒸發(fā)至有較多晶體析出時為止

（2）由MgCl2溶液得到MgCl2·6H2O也需要蒸發(fā)，根據(jù)溶解度曲線，蒸發(fā)的目的是_________。（填寫“得到熱飽和溶液”或“析出晶體”）

（3）在第①步粗鹽溶解操作中要用玻璃棒攪拌，其作用是　　　　　　　　 ；第②步加試劑的目的是除去粗鹽中的　　　 （填化

學式），第④步加入鹽酸的目的是　　　　　 。

（4）該流程的副產(chǎn)品中，除鈣元素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，MgCl2·6H2O會分解生成MgO、MgCl2、HCl和水，其中MgO、MgCl2的物質(zhì)的量

之比為3:1，該反應的化學方程式為

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；若不補充其它原料，還可制得溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為_______%的鹽酸。（計算結果精確到0.1）

(6)電解食鹽水所得溶液中的溶質(zhì)主要為氫氧化鈉和氯化鈉（其它溶質(zhì)可忽略不計），已測得該溶液的密度為1.2 g/mL，為進一步測定其中氫氧化鈉的含量，取該溶液樣品25 mL與10%的稀硫酸反應，當加入49g稀硫酸時恰好完全中和。請根據(jù)化學方程式列式計算：

①25 mL該溶液樣品中含氫氧化鈉多少克？

②該溶液樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)是多少？

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通過海水晾曬可得粗鹽和母液，粗鹽除NaCl外，還含有CaCl2、Na2SO4以及泥沙等雜質(zhì)。海水可同時生產(chǎn)氯化鈉和金屬鎂或鎂的化合物等產(chǎn)品，其流程如下圖所示：

（1）制得粗鹽和精鹽的操作都包括蒸發(fā)步驟，有關其中“蒸發(fā)”步驟的敘述錯誤的是________。

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. 應用余熱蒸干溶液　　　　 d. 應蒸發(fā)至有較多晶體析出時為止

（2）由MgCl2溶液得到MgCl2·6H2O也需要蒸發(fā)，根據(jù)溶解度曲線，蒸發(fā)的目的是_________。（填寫“得到熱飽和溶液”或“析出晶體”）

（3）在第①步粗鹽溶解操作中要用玻璃棒攪拌，其作用是　　　　　　　　 ；第②步加試劑的目的是除去粗鹽中的　　　 （填化學式），第④步加入鹽酸的目的是　　　　　 。

（4）該流程的副產(chǎn)品中，除鈣元素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，MgCl2·6H2O會分解生成MgO、MgCl2、HCl和水，其中MgO、MgCl2的物質(zhì)的量之比為3:1，該反應的化學方程式為

　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；若不補充其它原料，還可制得溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為_______%的鹽酸。（計算結果精確到0.1）

(6)電解食鹽水所得溶液中的溶質(zhì)主要為氫氧化鈉和氯化鈉（其它溶質(zhì)可忽略不計），已測得該溶液的密度為1.2 g/mL，為進一步測定其中氫氧化鈉的含量，取該溶液樣品25 mL與10%的稀硫酸反應，當加入49g稀硫酸時恰好完全中和。請根據(jù)化學方程式列式計算：

①25 mL該溶液樣品中含氫氧化鈉多少克？

②該溶液樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)是多少？

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（2007?南通）海洋約占地球表面積的71%，具有十分巨大的開發(fā)潛力．苦鹵是海水提取食鹽后的殘液，利用苦鹵可以制得金屬鎂等化工原料．下圖是我市某鹽場苦鹵中部分成分含量柱形圖．試計算：
（1）若使100 g該苦鹵中的MgCl2和MgSO4完全轉(zhuǎn)化為Mg（OH）2沉淀，需要20% NaOH溶液多少克？
（2）將上述沉淀完全轉(zhuǎn)化為無水MgCl2，并在熔融狀態(tài)下進行電解，可得金屬鎂多少克？氯氣多少升（該條件下氯氣密度為3.0 g/L）？

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