Question

鎂是一種性質活潑、用途廣泛的金屬，研究鎂的冶煉 性質對于生產、生活意義重大．
（一）目前世界上60%的鎂是從海水中提取的．已知從海水中提煉鎂的主要步驟如圖：

學生結合這個課題提出了以下問題：
（1）從海水中提取鎂的過程中如何實現對鎂的富集？
學生1的觀點：直接往海水中加入沉淀劑．
學生2的觀點：高溫加熱蒸發(fā)海水后，再加入沉淀劑．
學生3的觀點：利用上述海水曬鹽后剩余的溶液，加入沉淀劑．
請你評價三個學生提出的觀點是否合理（填“是”或“否”），若不合理請簡述理由．

觀點	是否正確	簡述理由
學生1	否
學生2
學生3

（2）從海水中提鎂的過程中如何實現對鎂的分離？
①過程中所用沉淀劑的制造原料也來源于海洋，則該沉淀劑是

 

（填化學式）．
②試從節(jié)約能源，提高金屬鎂的純度分析，以下最適宜的冶煉鎂的方法是

 

（填選項字母）．
A．Mg（OH）₂

△

MgO

電解

2800℃

Mg 
B．Mg（OH）₂

△

MgO

C真空

1352℃

Mg
C．Mg（OH）₂

①過量鹽酸

②△

無水MgCl₂

電解

714℃

Mg 
D．Mg（OH）₂

鹽酸

MgCl₂溶液

活潑金屬

Mg
（二）為了研究鎂的性質，先用工業(yè)制得的純凈的鎂做如圖所示實驗．把試管放入盛有25℃飽和石灰水的燒杯中，然后在試管中放入鎂片，再用滴管滴入一定量鹽酸．請回答：
（1）實驗中觀察到的現象有
①

 

；②

 

；③

 

；
（2）燒杯中產生對應現象的原因為

 

．

Answer 1

考點：海水資源及其綜合利用,物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用

專題：實驗設計題

分析：（一）（1）海水中氯化鎂濃度很小，加入氫氧化鈣不產生沉淀；高溫蒸發(fā)海水得到的固體中含有NaCl雜質；
將海水蒸發(fā)得到的溶液中氯化鎂濃度較大，加入沉淀劑能得到氫氧化鎂；
（2）①硫酸鎂轉化為Mg（OH）₂應該向溶液中加入堿，原料來源于海洋，貝殼中含有碳酸鈣，應該加入Ca（OH）₂作沉淀劑；
②鎂屬于活潑金屬，Mg采用電解熔融氯化鎂的方法冶煉；
（二）Mg和稀鹽酸反應生成氫氣和可溶性MgCl₂，且放出熱量，溫度越高，氫氧化鈣的溶解度越小．

解答： 解：（一） （1）學生1：還是中氯化鎂濃度很小，向溶液中加入石灰乳時，二者幾乎不產生Mg（OH）₂沉淀，所以該觀點不合理；
學生2：高溫蒸發(fā)海水后使NaCl過飽和而析出，從而使Mg（OH）₂沉淀中混有較多NaCl雜質，導致不純，所以該該濃度不合理；
學生3：利用曬鹽后的苦鹵，節(jié)約能源，成本低；與學生1相比鎂離子濃度高，有利于鎂元素的富集，所以該觀點正確，
故答案為：

		海水中氯化鎂濃度太小，直接加沉淀劑幾乎不產生Mg（OH）2沉淀
	否	高溫蒸發(fā)海水后會使NaCl過飽和而析出，從而使Mg（OH）2沉淀中混有較多NaCl雜質
	是	鎂離子富集濃度高，成本低

（2）①硫酸鎂轉化為Mg（OH）₂應該向溶液中加入堿，原料來源于海洋，貝殼中含有碳酸鈣，將貝殼煅燒得到CaO，將CaO溶于水得到Ca（OH）₂，用Ca（OH）₂作沉淀劑，故答案為：Ca（OH）₂；  
②A．MgO熔點很高，電解熔融MgO制取Mg，會導致成本較高，不利于節(jié)約能源，故A錯誤；
B．MgO熔點很高，電解熔融MgO制取Mg，會導致成本較高，不利于節(jié)約能源，且電解熔融MgO條件不易控制，故B錯誤；
C．電解熔融氯化鎂制取鎂符合節(jié)約能源，且能制取較純凈的鎂，故C正確；
D．氯化鎂溶液和活潑金屬不能發(fā)生置換反應生成Mg，故D錯誤；
故選C；
（二）（1）在金屬活動性順序表中，Mg位于氫之前，Mg和稀HCl反應生成可溶性的MgCl₂和氫氣，且放出大量熱，溫度越高，Ca（OH）₂的溶解度越小，所以Mg和稀HCl反應的過程中放出的熱量導致有Ca（OH）₂析出，所以看到的現象是：試管中有氣泡產生、鎂片逐漸溶解、燒杯中溶液變渾濁，
故答案為：①試管中有氣泡產生；②鎂片逐漸溶解；③燒杯中溶液變渾濁；
（2）溫度越高，Ca（OH）₂的溶解度越小，所以Mg和稀HCl反應的過程中放出的熱量導致有Ca（OH）₂析出，故答案為：鎂片與鹽酸反應并放熱，Ca（OH）₂的溶解度隨溫度升高而降低．

點評：本題考查了海水資源的綜合運用，涉及物質反應現象、實驗方案設計評價等知識點，明確提取鎂的方法、鎂的冶煉方法、物質的性質等知識點來分析解答，題目難度不大．