Question

海水中富含鎂，可經(jīng)過加堿沉淀、過濾、酸溶、結(jié)晶及脫水等步驟得到無水氯化鎂，最后電解得到金屬鎂．
（1）加堿沉淀鎂離子時，生成的Mg（OH）₂在分散系中處于沉淀溶解平衡，其溶度積常數(shù)表達(dá)式Ksp=

 

．
（2）MgCl₂溶液顯酸性，其水解的離子方程式為

 

．
（3）除去MgCl₂酸性溶液中少量的FeCl₃，可加入的試劑有

 

．
a．MgO       b．NaOH     c．Mg（OH）₂      d．MgSO₄
（4）若在空氣中加熱MgCl₂?6H₂O，可水解生成Mg（OH）Cl，寫出相關(guān)的化學(xué)方程式

 

．所以，為了抑制MgCl₂?6H₂O在加熱時水解，可在干燥的

 

氣流中加熱，可得到無水氯化鎂．
（5）用惰性電極電解熔融的MgCl₂，陽極的電極反應(yīng)式為：

 

；如果電解MgCl₂溶液，陰極的電極反應(yīng)式為：

 

．

Answer 1

考點：海水資源及其綜合利用

專題：實驗設(shè)計題,元素及其化合物

分析：（1）依據(jù)溶度積常數(shù)概念書寫表達(dá)式；
（2）氯化鎂水解生成氫氧化鎂和氯化氫；
（3）除去MgCl₂酸性溶液中少量的FeCl₃，利用加入的試劑調(diào)節(jié)溶液PH使鐵離子完全沉淀，同時不能引入新的雜質(zhì)；
（4）若在空氣中加熱MgCl₂?6H₂O，可生成Mg（OH）Cl或MgO，依據(jù)原子守恒書寫化學(xué)方程式；
（5）氯化鎂水解顯酸性，氯化氫氣流中加熱防止水解；
（6）依據(jù)電解原理書寫電極反應(yīng)；

解答： 解：（1）依據(jù)溶度積常數(shù)概念書寫表達(dá)式，Mg（OH）₂（s）?Mg²⁺（aq）+2OH^-（aq），Ksp=c（Mg²⁺）?c²（OH^-）；
故答案為：c（Mg²⁺）?c²（OH^-）；
（2）氯化鎂水解生成氫氧化鎂和氯化氫，Mg²⁺+2H₂O?Mg（OH）₂+2H⁺，
故答案為：Mg²⁺+2H₂O?Mg（OH）₂+2H⁺；
（3）除去MgCl₂酸性溶液中少量的FeCl₃，利用加入的試劑調(diào)節(jié)溶液PH使鐵離子完全沉淀，同時不能引入新的雜質(zhì)；
a．MgO可以和酸反應(yīng)調(diào)節(jié)溶液PH使鐵離子沉淀，不引入新的雜質(zhì)，故a符合；       
b．NaOH  和酸反應(yīng)調(diào)節(jié)溶液PH使鐵離子沉淀，引入新的雜質(zhì)鈉離子，故b不符合；    
c．MgCO₃ 和酸反應(yīng)調(diào)節(jié)溶液PH使鐵離子沉淀，不引入新的雜質(zhì)，故c符合；    
 d．MgSO₄和酸不反應(yīng)，不能調(diào)節(jié)溶液PH使鐵離子沉淀，引入新的雜質(zhì)離子硫酸根離子，故d不符合；
故答案為：ac；
（4）若在空氣中加熱MgCl₂?6H₂O，可生成Mg（OH）Cl或MgO，依據(jù)原子守恒書寫化學(xué)方程式為：MgCl₂?6H₂O

△   .

Mg（OH）Cl+HCl↑+5H₂O↑；氯化鎂水解顯酸性，氯化氫氣流中加熱防止水解，HCl氣流可抑制Mg²⁺水解；
故答案為：MgCl₂?6H₂O

△   .

Mg（OH）Cl+HCl↑+5H₂O↑；HCl；
（5）依據(jù)電解原理書寫電極反應(yīng)，電解熔融的MgCl₂，氯離子移向陽極失電子生成氯氣，鎂離子在陰極得到電子生成鎂，陽極的電極反應(yīng)為；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；陰極電極反應(yīng)是：2H⁺+2e^-=H₂↑；
故答案為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；2H⁺+2e^-=H₂↑；

點評：本題考查了海水提取鎂的工業(yè)生產(chǎn)流程分析判斷，除雜試劑選擇原則，電解原理的分析應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．