Question

17．鎂及其合金是一種用途很廣的金屬材料，海水中鎂的含量為1.10mg•L^-1，目前世界上60%的鎂是從海水中提取的．主要步驟如下：

（1）為了使MgSO₄轉(zhuǎn)化為Mg（OH）₂，試劑①可以選用NaOH溶液，要使完全轉(zhuǎn)化為沉淀，
加入試劑①的量應(yīng)過量；
（2）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(tài)下通電會(huì)產(chǎn)生Mg和Cl₂，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式MgCl_{2（熔融）}$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑
（5）假設(shè)海水中鎂元素全部存在于MgSO₄中，則海水中MgSO₄的含量為5.50 mg•L^-1，若某工廠每天生產(chǎn)1.00t鎂，則每天需要海水的體積為9.09×10⁸ L．

Answer 1

分析 （1）利用復(fù)分解反應(yīng)及MgSO₄轉(zhuǎn)化為Mg（OH）₂時(shí)陰離子的變化來選擇試劑；
（2）分離固體和液體用過濾，利用溶解性的差異來分析；
（3）根據(jù)框圖從氫氧化鎂到氯化鎂的反應(yīng)分析；
（4）根據(jù)題目中提供的反應(yīng)物和生成物解答；
（5）海水中鎂的含量為1.10mg•L^-1，依據(jù)鎂元素守恒計(jì)算硫酸鎂含量，依據(jù)鎂元素質(zhì)量和海水中鎂的含量計(jì)算得到海水的體積．

解答 解：（1）使MgSO₄轉(zhuǎn)化為Mg（OH）₂，應(yīng)選擇堿，在轉(zhuǎn)化中不引入新的離子，則試劑①選擇NaOH，為了使鎂離子完全轉(zhuǎn)化，加入試劑①的量應(yīng)過量，
故答案為：NaOH溶液；過量；
（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：過濾；
（3）從氫氧化鎂到氯化鎂，氫氧化鎂和鹽酸反應(yīng)得到氯化鎂和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O，所以離子方程式為Mg（OH）₂+2H⁺=Mg²⁺+2H₂O，
故答案為：鹽酸；
（4）氯化鎂電解為分解反應(yīng)，產(chǎn)物為鎂和氯氣，故答案為：MgCl_{2（熔融）}$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑；
（5）海水中鎂的含量為1.10mg•L^-1，假設(shè)海水中鎂元素全部存在于MgSO₄中，則海水中MgSO₄的含量為=$\frac{1.10}{24}$×120mg/L=5.50mg/L，若某工廠每天生產(chǎn)1.00t鎂，則每天需要海水的體積為=$\frac{1000000000mg}{1.1mg/L}$=9.09×10⁸，
故答案為：5.50；9.09×10⁸．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了從海水中提取鎂的反應(yīng)原理，利用所學(xué)知識(shí)結(jié)合流程圖信息是解答本題的關(guān)鍵，難度不大．