Question

7．海水蘊藏著豐富的化學資源，目前世界60%的鎂是從海水中提取的．其主要流程如圖所示．某校興趣小組同學對從海水中提取金屬鎂的過程進行了有關探究．

（1）在實驗室進行操作a分離后的溶液（海水）中含有CaCl₂等雜質，可向其中加入過量的Na₂CO₃（填化學式，后同）、適量的HCl，蒸發(fā)結晶，以除去CaCl₂制得較為純凈的NaCl晶體．
（2）興趣小組同學取一定量的海水樣品，分別加入NaOH溶液，進行實驗，測得的實驗數據如表：

	實驗1	實驗2	實驗3
海水樣品質量/g	100	100	100
加入NaOH溶液質量/g	10	15	20
生成沉淀物的質量/g	0.22	0.29	0.29

觀察與分析上述數據，并計算
①海水樣品中氯化鎂的質量分數是多少？（計算結果精確到0.001%）
②若從1t這種海水中可提取多少千克金屬鎂？

Answer 1

分析 （1）根據過濾的操作過程和使用的儀器回答前一空；根據碳酸鈉、氯化鈣、鹽酸的化學性質回答后一空，除去氯化鈣一般用沉淀法，常用碳酸鈉，為除雜徹底，碳酸鈉要過量，過量的碳酸鈉又可用稀鹽酸除去．
（2）①根據測得的實驗數據分析哪組實驗中海水中的氯化鎂完全反應，100克海水中當加入15克氫氧化鈉溶液時生成沉淀的質量不再增加，說明海水中的氯化鎂完全反應最多生成氫氧化鎂沉淀0.29克，然后按該組數據和反應方程式計算海水中氯化鎂的質量；
②根據氯化鎂或氫氧化鎂中鎂的質量分數計算．

解答 解：（1）過濾的操作過程中使用的儀器有鐵架臺、燒杯、漏斗、玻璃棒，后三種都是玻璃儀器；由于碳酸鈉能與氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，故可在海水中先加入過量的碳酸鈉溶液，使氯化鈣完全轉化為氯化鈉，然后過濾除去碳酸鈣，最后根據碳酸鈉與鹽酸反應生成氯化鈉和、水、二氧化碳，再用適量的鹽酸再除去過量的碳酸鈉．
（2）①設100g海水中含有MgCl₂ 的質量為x
MgCl₂+2NaOH═Mg（OH）₂↓+2NaCl 
95             58
x             0.29g
$\frac{95}{x}=\frac{58}{0.29g}$
x=0.475 g  
①海水樣品中氯化鎂的質量分數為：$\frac{0.475g}{100g}×$100%=0.475%
 ②1000 kg×0.475%×$\frac{24}{95}$=1.2kg=1200g  
故答案為：
（1）Na₂CO₃；HCl；
（2）①海水樣品中氯化鎂的質量分數是0.475%；②從1t這種海水中可提取1.2kg金屬鎂．

點評 本題主要考查學生運用所學化學知識綜合分析和解決實際問題的能力，增加了學生分析問題的思維跨度，強調了學生整合知識的能力，另外化學方程式的計算要注意格式和步驟．