Question

7．用海水可同時生產氯化鈉和金屬鎂或鎂的化合物，其流程如圖1所示：

（1）在實驗室中由粗鹽“重結晶”的操作包括溶解、過濾、蒸發、過濾（填操作方法）、洗滌等步驟；有關其中“蒸發”步驟的敘述錯誤的是ac．
a．蒸發的目的是得到熱飽和溶液         b．蒸發的目的是析出晶體
c．應用余熱蒸干溶液                   d．應蒸發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，根據溶解度曲線（圖2），蒸發的目的是a．
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，寫出反應的化學方程式：MgCl₂•6H₂O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg（OH）Cl+HCl↑+5H₂O↑．
（4）鎂是一種用途很廣的金屬材料，目前世界上60%的鎂從海水中提取．若要驗證所得無水MgCl₂中不含NaCl，最簡單的操作方法是用鉑絲蘸取少量固體，置于酒精燈火焰上灼燒，若無黃色產生，則證明所得無水氯化鎂晶體中不含氯化鈉．
（5）MgCl₂可電解制Mg，MgO是重要的耐火材料．在550℃時，MgCl₂•6H₂O會分解生成MgO、MgCl₂、HCl和H₂O，若不補充其他原料，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為3：1（取整數值）．

Answer 1

分析 貝殼中含有CaCO₃，煅燒貝殼得到CaO，發生的反應為CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO₂↑+CaO，CaO和水發生反應CaO+H₂O=Ca（OH）₂得到石灰乳；海水通過蒸發得到粗鹽和母液，粗鹽通過溶解、重結晶得到精鹽；將石灰乳加入母液中發生反應Ca（OH）₂+MgCl₂=Mg（OH）₂+CaCl₂，將Mg（OH）₂加入稀鹽酸中，發生反應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，再結合題目分析解答．

解答 解：貝殼中含有CaCO₃，煅燒貝殼得到CaO，發生的反應為CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO₂↑+CaO，CaO和水發生反應CaO+H₂O=Ca（OH）₂得到石灰乳；海水通過蒸發得到粗鹽和母液，粗鹽通過溶解、重結晶得到精鹽；將石灰乳加入母液中發生反應Ca（OH）₂+MgCl₂=Mg（OH）₂+CaCl₂，將Mg（OH）₂加入稀鹽酸中，發生反應 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）在實驗室中由粗鹽“重結晶”制精鹽的操作包括溶解、蒸發、過濾、洗滌等步驟；
a．氯化鈉的溶解度受溫度影響不大，所以蒸發的目的是析出晶體，故錯誤；
b．根據a知，蒸發的目的是析出晶體，故正確；
c．因為溶液中含有大量雜質，所以不能蒸干溶液，故錯誤；
d．應蒸發至有較多晶體析出時為止，因為溶液中含有大量雜質，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，根據溶解度如圖2曲線，蒸發的目的是得到熱的飽和溶液，然后冷卻得到MgCl₂•6H₂O，故選a，
故答案為：a；
（3）若在空氣中加熱MgCl₂•6H₂O，生成的是Mg（OH）Cl，根據反應物、生成物及反應條件知，該反應的化學方程式：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；
（4）鎂是一種用途很廣的金屬材料，目前世界上60%的鎂從海水中提�。�若要驗證所得無水MgCl₂中不含NaCl，最簡單的操作方法是利用焰色反應判斷，用鉑絲蘸取少量固體，置于酒精燈火焰上灼燒，若無黃色產生，則證明所得無水氯化鎂晶體中不含氯化鈉，
故答案為：用鉑絲蘸取少量固體，置于酒精燈火焰上灼燒，若無黃色產生，則證明所得無水氯化鎂晶體中不含氯化鈉；
（5）假設是1molMgCl₂•6H₂O發生反應，根據Mg原子守恒得a+b=1mol①，鹽酸的質量=1mol×203g/mol-amol×40g/mol-bmol×95g/mol=（203-40a-95b）g，HCl的物質的量=$\frac{（203-40a-95b）g×36.5%}{36.5g/mol}$=[（203-40a-95b）×1%]mol，根據Cl原子守恒得2mol=[2b+0.01×（203-40a-95b）]mol②，
聯立①②得a=$\frac{108}{145}$，b=$\frac{37}{145}$，所以a：b=$\frac{108}{145}$：$\frac{37}{145}$=3：1，
故答案為：3：1．

點評 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、物質的量的計算，側重考查學生分析、計算能力，知道金屬活潑性強弱與金屬冶煉方法的關系，難點是（5）題計算，要根據原子守恒進行計算，題目難度中等．