Question

9．海水的綜合利用可以制備金屬鎂，其流程如圖所示：

（1）寫出①、⑥反應的化學方程式：①CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑，⑥MgCl₂$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑．
（2）在反應①→⑥中屬于氧化還原反應的是⑥ （填寫標號作答）．
（3）Mg（OH）₂沉淀中混有的Ca（OH）₂應怎樣除去？寫出實驗步驟．在混合物中加入MgCl₂溶液，充分攪拌，過濾，沉淀用水洗滌．
（4）實驗室里將粗鹽制成精鹽的過程中，在溶解、過濾、蒸發三個步驟的操作中都要用到玻璃棒，分別說明在這三種情況下使用玻璃棒的目的；溶解時：攪拌，加速溶解．過濾時：引流，使待濾液體沿玻璃棒流入漏斗，防止外灑．蒸發時：攪拌，防止因局部溫度過高而導至液滴或晶體飛濺．

Answer 1

分析 流程分析海水蒸發得到氯化鈉和母液，粗鹽提純得到精鹽，母液加入由貝殼得到的氫氧化鈣沉淀鎂離子，過濾得到氫氧化鎂沉淀，用鹽酸溶解后濃縮蒸發得到氯化鎂晶體，以防止鎂離子水解，在氯化氫氣流中加熱失水得到固體氯化鎂，通過電解得到金屬鎂；
（1）貝殼成分為碳酸鈣，加熱分解生成的氧化鈣和二氧化碳，電解熔融的氯化鎂可得鎂和氯氣；
（2）根據反應①→⑥中元素化合價的變化情況判斷氧化還原反應；
（3）根據沉淀的溶解平衡原理，在溶液中加入過量的鎂離子，可以將Ca（OH）₂轉化為Mg（OH）₂沉淀；
（4）溶解時為加快溶解、過濾時為防止液體外灑、沖破濾紙而引流、蒸發時為防止液體濺出都要使用玻璃棒．

解答 解：流程分析海水蒸發得到氯化鈉和母液，粗鹽提純得到精鹽，母液加入由貝殼得到的氫氧化鈣沉淀鎂離子，過濾得到氫氧化鎂沉淀，用鹽酸溶解后濃縮蒸發得到氯化鎂晶體，以防止鎂離子水解，在氯化氫氣流中加熱失水得到固體氯化鎂，通過電解得到金屬鎂；
（1）反應①為CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑，反應⑥為MgCl₂$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑，
故答案為：CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑；MgCl₂$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑；
（2）反應①為碳酸鈣受熱分解，反應②為氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣，反應③為鎂離子生成氫氧化鎂沉淀，反應④為氫氧化鎂溶于鹽酸，反應⑤為氯化鎂晶體失去結晶水，這些反應中各元素的化合價都沒有變化，都是非氧化還原反應，反應為⑥為電解氯化鎂生成氯氣和鎂，元素的化合價發生變化，是氧化還原反應，
故答案為：⑥；
（3）根據沉淀的轉化原理，除去Mg（OH）₂沉淀中的Ca（OH）₂可以在混合物中加入MgCl₂溶液，充分攪拌，過濾，沉淀用水洗滌，
故答案為：在混合物中加入MgCl₂溶液，充分攪拌，過濾，沉淀用水洗滌；
（4）溶解時為加快溶解、過濾時為防止液體外灑、沖破濾紙而引流、蒸發時為防止液體濺出都要使用玻璃棒，
故答案為：攪拌，加速溶解；引流，使待濾液體沿玻璃棒流入漏斗，防止外灑；攪拌，防止因局部溫度過高而導至液滴或晶體飛濺．

點評 本題考查海水的綜合利用，涉及金屬制備、元素化合物性質、常用化學用語等，難度不大，掌握流程原理是解題關鍵．