Question

17．目前世界上60%的鎂是從海水中提取的．學生就這個課題展開了討論的．已知海水提鎂的主要步驟如圖：

學生就這個課題提出了以下問題：
（一） 在海水提鎂的過程中如何實現(xiàn)對鎂離子的分離？
（1）為了使鎂離子沉淀下來，加入的足量試劑①是NaOH（填化學式）
（2）加入的足量試劑②是HCl（填化學式）
（3）寫出由無水MgCl₂制取Mg的方程式MgCl₂（熔融）$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑．
（二） 在海水提鎂的過程中如何實現(xiàn)對鎂離子的富集？
有三個學生提出自己的觀點．
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：利用曬鹽后的苦鹵水，再加入沉淀劑．
你覺得三個學生提出的觀點那位最好，學生3的觀點，并簡述理由該方法Mg²⁺濃度大，節(jié)約能源，成本較低．

Answer 1

分析 （一）（1）在濃縮后的海水中加入堿可生成氫氧化鎂；
（2）在濃縮后的海水中加入堿可生成氫氧化鎂，然后加入鹽酸生成氯化鎂，電解熔融的氯化鎂可得到鎂；
（二） 根據(jù)海水中鎂離子的濃度以及海水處理的成本進行對比分析，可得出結論．

解答 解：（一）（1）加入試劑①反應生成氫氧化鎂，剩余溶液，最好使用氫氧化鈉，既生成氫氧化鎂又不在剩余溶液中引入其他雜質離子．
故答案為：NaOH；
（2）要使氫氧化鎂轉化為氯化鎂，則需要加入鹽酸反應，即試劑②是鹽酸，工業(yè)上由無水MgCl₂制取鎂，常用電解的方法，方程式為MgCl₂（熔融）$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑，
故答案為：HCl；MgCl₂（熔融）$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑；
（二）學生1與其他觀點相比，海水中鎂離子濃度小，使用的沉淀劑的量較大，且不利于收集氫氧化鎂，因此學生1的觀點不正確，原因是：海水中鎂離子濃度小，沉淀劑的用量大，不利于鎂離子的沉淀．
學生2與其他觀點相比，高溫蒸發(fā)海水，消耗的能源多，成本太高．因此學生2的觀點不正確，原因是：能源消耗大，海水的綜合利用低，成本高．
學生3與學生2相比，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．因此學生3的觀點最好，因為：Mg²⁺濃度大，節(jié)約能源，成本較低．
故答案為：學生3的觀點；該方法Mg²⁺濃度大，節(jié)約能源，成本較低．

點評 本題以海水的綜合應用為載體綜合考查物質的分離與提純，側重于考查學生化學知識的綜合運用能力和評價能力，答題時注意從題目物質轉化、化學反應、方法的優(yōu)劣等來分考問題，通過本題要學會怎樣評價不同方法的優(yōu)劣，從而選擇出最佳方法，題目難度不大．