Question

从海水中提取镁是世界各国获得镁的主要来源，以下是制取镁的过程中涉及的几种物质的溶度积，根据你所学的知识回答下列几个问题：

物质	CaCO3	MgCO3	Ca(OH)2	Mg(OH)2
溶度积	2.8×10–9	6.8×10–6	5.5×10–6	1.8×10–11

 

(1)在从海水中提取镁时，往往用到贝壳(主要成份是碳酸钙)，你认为           (填“能”或“不能”)将贝壳研磨成粉末直接投入海水中，理由是                                   ；如果不能直接投入，应将贝壳作何处理，试写出化学方程式                                 。

(2)某同学在实验室条件下模拟该生产过程，但实验室无石灰，他打算用烧碱代替，你认为           (填“可以”或“不可以”)得到Mg(OH)₂。在加试剂时，误将纯碱溶液加入海水中，他思考了一下，又在得到的混合体系中加入过量的烧碱溶液，你觉得他           (填“能”或“不能”)将Mg²⁺转化为Mg(OH)₂沉淀，理由是                                      (用离子方程式表示)。

(3)已知海水中镁离子浓度为1.8×10^–3mol·L^–1，则要使镁离子产生沉淀，溶液的PH最低应为           。

 

Answer 1

【答案】

(1)不能(1分)；    贝壳研磨成粉末仍是CaCO₃，CaCO₃的溶解度比MgCO₃的溶解度小，所以将其直接投入海水中不能产生MgCO₃(2分)；    CaCO₃ CaO + CO₂↑(2分)；      (2)可以(1分)；

能(1分)；    CO₃^2– + Mg²⁺ = MgCO₃、MgCO₃ + 2OH^– = Mg(OH)₂ + CO₃^2–(4分)     (3)10(2分)

【解析】

试题分析：(1)贝壳研磨成粉末仍是CaCO₃，CaCO₃的溶度积比MgCO₃的溶度积小，所以将其直接投入海水中不能产生MgCO₃；应将贝壳煅烧成CaO，CaO投入海水中生成的Ca(OH)₂使海水中的Mg²⁺转化为Mg(OH)₂沉淀。(2)NaOH电离出的OH^–可与Mg²⁺反应生成Mg(OH)₂沉淀。Mg(OH)₂的溶度积MgCO₃的溶度积，可以通过与烧碱反应把MgCO₃沉淀转化为Mg(OH)₂沉淀：MgCO₃ + 2OH^– = Mg(OH)₂ + CO₃^2–。(3)Ksp[Mg(OH)₂]=c(Mg²⁺)·c²(OH^–)=1.8×10^–3·c²(OH^–)=1.8×10^–11，可求得c(OH^–)=1×10^–4，故pH=10。

考点：考查沉淀的相互转化、溶度积的有关计算、离子方程式的书写。