Question

17．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．主要步驟如下：

（1）鎂在周期表中的位置：第三周期，第ⅡA主族．
（2）為了使MgSO₄轉化為Mg（OH）₂，試劑①可以選用氫氧化鈉溶液，要使MgSO₄完全轉化為沉淀加入試劑①的量應過量；加入試劑①后，能夠分離得到Mg（OH）₂沉淀的方法是過濾．
（3）試劑②可以選用鹽酸．
（4）無水MgCl₂在熔融狀態下，通電后會產生Mg和Cl₂，該反應的化學方程式為：MgCl₂$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑．

Answer 1

分析 海水中加入氫氧化鈣沉淀鎂離子生成氫氧化鎂沉淀，過濾后在沉淀中加入鹽酸溶解，得到氯化鎂溶液，通過濃縮蒸發，冷卻結晶得到氯化鎂晶體，在氯化氫氣流中加熱失水得到無水氯化鎂，電解熔融氯化鎂得到金屬鎂．
（1）鎂是12號元素，原子核外12個電子，有三個電子層，最外層2個電子，據此判斷周期表中位置；
（2）利用復分解反應及MgSO₄轉化為Mg（OH）₂時陰離子的變化來選擇試劑，需要加入過量氫氧化鈉溶液沉淀；根據分離不溶于水的固體的方法是過濾進行解答；
（3）根據框圖從氫氧化鎂到氯化鎂的反應分析，需要加入鹽酸溶解；
（4）根據反應物和生成物以及反應條件寫出化學方程式．

解答 解：（1）鎂是12號元素，原子核外12個電子，有三個電子層，最外層2個電子，鎂在周期表中位置為第三周期，第ⅡA主族，
故答案為：第三周期，第ⅡA主族；
（2）使MgSO₄轉化為Mg（OH）₂，應選擇堿，在轉化中不引入新的離子，則試劑①選擇NaOH，反應的離子方程式為Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，過濾適用于不溶于水的固體和液體，分離固體和液體用過濾，所以分離得到Mg（OH）₂沉淀的方法是過濾，
故答案為：氫氧化鈉溶液；過量；過濾；
（3）把氫氧化鎂轉化成氯化鎂需加入鹽酸進行中和反應，氫氧化鎂和鹽酸反應得到氯化鎂和水，反應的化學方程式為：Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O，
故答案為：鹽酸；
（4）無水氯化鎂在熔融狀態下，通過電解得到金屬鎂，化學方程式為：MgCl₂$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑，
故答案為：MgCl₂$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑．

點評 本題考查了從海水中提取鎂的反應原理，利用所學知識結合流程圖信息是解答本題的關鍵，題目難度不大．