题目

题型：不详难度：来源：

海水中镁的总储量约为2.1×10¹⁵t，目前世界上60%的镁来自海水，工业规模海水提镁的流程如图所示：

试回答下列问题：
(1)海水提镁的过程中①、②反应的化学方程式：
①_____________________________________，
②______________________________________。
(2)由氯化镁溶液制取无水氯化镁固体，其操作过程是____________________
(3)为了使MgSO₄完全转化为Mg(OH)₂，则加入的生石灰要过量，然后分离得Mg(OH)₂沉淀，考虑Ca(OH)₂溶解度，应该用________法分离。
(4)金属镁、铝的工业冶炼方法既有相似之处，又有不同之别，下表是氧化镁和氯化镁的熔沸点数据：

物质	氧化镁	氯化镁
熔点(℃)	2 852	714
沸点(℃)	3 600	1 412

 
工业上炼镁采用电解熔融氯化镁，而冶炼铝则用电解熔融的Al₂O₃，其原因是____________________________________

答案

(1)①CaCO₃ CaO＋CO₂↑
②MgCl₂(熔融) Mg＋Cl₂↑
(2)先加热蒸发、冷却结晶得到MgCl₂·6H₂O，然后在HCl气氛中加热得到无水MgCl₂
(3)低温过滤
(4)MgCl₂的熔点较MgO的熔点低，熔融MgCl₂消耗较少的能量，节约能源，降低成本；AlCl₃是共价化合物，熔融不导电，只能电解熔融(熔于冰晶石中)Al₂O₃生产铝

解析

(1)贝壳的主要成分是CaCO₃，高温CaCO₃分解生成CaO和CO₂，CaO与H₂O生成的Ca(OH)₂又与Mg^2＋生成Mg(OH)₂，Mg(OH)₂加HCl在一定条件下生成无水MgCl₂，电解MgCl₂(熔融)在阴、阳极上分别得Mg和Cl₂。
(2)对MgCl₂溶液加热蒸发得到MgCl₂·6H₂O，由于MgCl₂·6H₂O在受热条件下易水解，为防止水解应在HCl气氛中加热脱水转化为无水MgCl₂。
(3)因为Ca(OH)₂的溶解度是随温度升高而降低，为了减少Ca(OH)₂与Mg(OH)₂共沉，所以在低温下过滤，所得Mg(OH)₂纯度较高。
(4)AlCl₃是共价化合物，熔化后不导电，故可电解熔化的Al₂O₃得铝单质；而从表可看出MgO的熔点较MgCl₂高，虽然电解两种物质均可得到单质镁，但熔化MgO比MgCl₂消耗更多的能量，从经济角度考虑，一般多用电解熔融MgCl₂法制Mg。