2019学年高中化学 第二单元 化学与资源开发利用 课题2 海水的综(4)

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的：

溶解时：______________________________________。 过滤时：______________________________________。 蒸发时：______________________________________。

解析：(1)海水提取镁的关键是制得无水MgCl2，由于MgCl2为强酸弱碱盐，故MgCl2·6H2O晶体加热脱水时，因Mg的水解不能得到无水MgCl2，工业生产中通常采用的方法是在不断通入干燥HCl气流的条件下加热脱水，以抑制Mg的水解。

(2)除去Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2时，可根据Mg(OH)2与Ca(OH)2溶解度的差异，向混合物中加入MgCl2溶液，使溶解度相对较大的Ca(OH)2转变为难溶的Mg(OH)2和易溶的CaCl2而除去。

(3)实验室中玻璃棒的主要用途为：①搅拌，目的是加快物质的溶解，或使物质混合均匀；当进行蒸发结晶操作时目的是防止因局部过热而导致液滴或晶体飞溅。②引流，目的是使液体沿玻璃棒流入接收仪器中，防止外洒，如：过滤、一定物质的量浓度溶液的配制等。

△答案：(1)MgCl2·6H2O===== Mg(OH)Cl＋HCl↑＋5H2O↑。 △MgCl2·6H2O===== MgO＋2HCl↑＋5H2O↑

△或Mg(OH)Cl=====且带走MgCl2·6H2O MgO＋HCl↑ 干燥的HCl气流抑制了MgCl2的水解，受热产生的水蒸气，故能得到无水MgCl2

(2)加入MgCl2溶液，充分搅拌、过滤，沉淀用水洗涤 (3)搅拌，加速溶解 引流，防止外洒

搅拌，防止因局部过热使液滴或晶体飞溅

13．(14分)海水中镁的总储量约为2.1×10 t，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：

152＋

2＋

16

试回答下列问题：

(1)写出海水提镁的过程中①②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，则加入的生石灰须过量，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，又有不同之处，下表是氧化镁和氯化镁的熔沸点数据：

物质 熔点(℃) 沸点(℃)

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________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 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生成Mg(OH)2，Mg(OH)2和盐酸反应生成MgCl2溶液，进一步制得无水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；而从表中可

2＋

氧化镁 2 852 3 600 氯化镁 714 1 412 17

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比熔化MgCl2消耗更多的能量，从经济角度考虑，一般熔化用电解熔融MgCl2法制Mg。

高温

答案：(1)①CaCO3=====CaO＋CO2↑ 通电

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

14．(14分)海水资源的利用具有广阔前景。海水中主要离子的含量如下：

成分 Cl Na SO4 Mg

2＋2－＋－含量/(mg·L) 18 980 10 560 2 560 1 272 －1成分 Ca HCO3 Br －－2＋含量/(mg·L) 400 142 64 －1

(1)电渗析法淡化海水示意图如上图所示，其中阴(阳)离子交换膜仅允许阴(阳)离子通过。

①阳极主要电极反应式是_________________________________________________。 ②在阴极附近产生少量白色沉淀，其成分有________和CaCO3，生成CaCO3的离子方程式是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 ③淡水的出口为________(填“a”“b”或“c”)。 (2)利用海水可以提取溴和镁，提取过程如下：

18

①提取溴的过程中，经过2次Br→Br2转化的目的是________________________，吸收塔中发生反应的离子方程式是____________________________________。用平衡移动原理解释通空气的目的是________。

②从MgCl2溶液中得到MgCl2·6H2O晶体的主要操作是________、________、过滤、洗涤、干燥。

③依据上述流程，若将10 m海水中的溴元素转化为工业溴，至少需要标准状况下Cl2

的体积为________L(忽略Cl2溶解)

解析：(1)电解海水时，阳极：2Cl－2e===Cl2↑，阴极：2H2O＋2e===H2↑＋2OH(或2H＋2e===H2↑)阴极产生的OH与Mg、HCO3等离子反应从而生成Mg(OH)2、CaCO3沉淀。

(2)10 m海水中含有Br的质量为： 10×10 L×0.064 g/L＝640 g，

33

－

＋

－

－

2＋

－

－

－

－

－

3

－

n(Br－)＝8 mol，

根据Cl2＋2Br===Br2＋2Cl和2次氧化可知消耗Cl2的总物质的量为8 mol，故标准状况下Cl2的体积为179.2 L。

答案：(1)①2Cl－2e===Cl2↑ ②Mg(OH)2 Ca＋OH＋HCO3===CaCO3↓＋H2O ③b

－

(2)①对溴元素进行富集 SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO24 通入空

气将Br2蒸气带出，使Br2(g)Br2(aq)或Br2＋H2OHBr＋HBrO平衡向左移动 ②加热浓缩 冷却结晶 ③179.2

章一第文原⑿门众⑾又玄⑩谓异出同者两⑨徼所⑧眇其观以⑦欲故⑥母⑤有；始之物万④无③名。②恒非，①也可道文译语言就那辞文果如通普非并明说也径化变切悉洞形达到门总又般一不它远深、玄为都异称同相源者两这与倪端会体妙奥道悟领察观去中从常要此因名命原本生产物万宙宇是则，有而；况状的际之开未沌浑地天述表来用以可无。释注出得言犹思意述表说解动二。等律规真则、理为申引质实和原本宙宇的指，词名是道个一第①。通普，的般一：恒②思意明说动二。态形的道指，词是名个一第③。形指：名无④。形指：名有⑤。源根，体：母⑥。常经：恒⑦。思意的微，妙通：）m（眇⑧思意的倪端申引。界、际边：）（徼⑨指为此。称：谓⑩。义含 …… 此处隐藏：2739字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……