Question

9．镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的．某学校课外兴趣小组从海水晒盐后的盐卤（主要含Na⁺、Mg²⁺、Cl^-、Br^-等）中模拟工业生产来提取镁，主要过程如图1：

回答下列问题：
（1）工业上从盐卤中获取Mg（OH）₂用石灰乳而不用NaOH溶液的原因是石灰乳原料丰富，成本低．
（2）从过程①得到的Mg（OH）₂沉淀中混有少量的Ca（OH）₂，除去少量Ca（OH）₂的方法是先将沉淀加入到盛有MgCl₂溶液（填写化学式）的烧杯中，充分搅拌后经过滤、洗涤 （填操作方法）可得纯净的Mg（OH）₂．
（3）图2是该兴趣小组设计进行过程③的实验装置图：其中装置A的作用是制备干燥的HCl气体．
（4）写出过程④中发生反应的化学方程式MgCl₂（熔融） $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑．
（5）金属Mg在CO₂中完全燃烧生成MgO和C，下列说法正确的是C．
A．碳单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体
B．Mg、MgO中镁元素微粒半径：r（Mg²⁺）＞r（Mg）
C．在该反应条件下，Mg的还原性强于C的还原性
D．该反应中化学能全部转化为热能．

Answer 1

分析 向海水中加入沉淀剂石灰乳，镁离子转化为Mg（OH）₂，采用过滤的方法分离溶液和Mg（OH）₂，Mg（OH）₂将溶于稀盐酸得到MgCl₂溶液，将MgCl₂溶液在HCl氛围中蒸干得到MgCl₂固体，电解熔融MgCl₂固体得Mg．
（1）从生产成本考虑；
（2）从沉淀转化的角度分析；
（3）浓盐酸滴入浓硫酸溶解放热使氯化氢挥发，在HCl气流中可抑制氯化镁水解；
（4）电解法冶炼Mg是电解熔融氯化镁得到；
（5）A、C元素的单质存在多种同素异形体；
B、电子层数越多，微粒半径越大；
C、依据化学反应方程式判断即可，还原剂的还原性大于还原产物的还原性；
D、镁燃烧放出强光，据此解答即可．

解答 解：向海水中加入沉淀剂石灰乳，镁离子转化为Mg（OH）₂，采用过滤的方法分离溶液和Mg（OH）₂，Mg（OH）₂将溶于稀盐酸得到MgCl₂溶液，将MgCl₂溶液在HCl氛围中蒸干得到MgCl₂固体，电解熔融MgCl₂固体得Mg．
（1）工业上从盐卤中获取Mg（OH）₂用石灰乳而不用NaOH溶液的原因是石灰乳原料丰富，成本低，
故答案为：石灰乳原料丰富，成本低；
（2）从过程①得到的Mg（OH）₂沉淀中混有少量的Ca（OH）₂，除去少量Ca（OH）₂的方法是先将沉淀加入到盛有MgCl₂溶液的烧杯中，充分搅拌后经过滤、洗涤可得纯净的Mg（OH）₂，
故答案为：MgCl₂；过滤；洗涤；
（3）图2是该兴趣小组设计进行过程③的实验装置图，其中装置A的作用是制备干燥的HCl气体．浓盐酸滴入浓硫酸而不是将浓硫酸滴入浓盐酸的理由是得到的HCl气体不带有水蒸气．故答案为：制备干燥的HCl气体；
（4）过程④中发生反应的化学方程式为MgCl₂（熔融）$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑，
故答案为：MgCl₂（熔融）$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑；
（5）A、元素C除存在金刚石和石墨外，还存在足球烯（C₆₀）等同素异形体，故A错误；
B、Mg有3个电子层，Mg²⁺为Mg失去最外层的2个电子形成的阳离子，只有2个电子层，故半径r（Mg²⁺）＜r（Mg），故B错误；
C、该反应为：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C，此反应中Mg为还原剂，C为还原产物，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，即还原性Mg＞C，故C正确；
D、该反应放出光，即部分化学能转化为光能，即化学能转化为光能和热能，且生成物仍具有能量，故D错误，故选C．
故答案为：C．

点评 本题考查混合物分离提纯的综合应用，为高频考点，把握物质的性质、发生的反应、混合物分离方法为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，题目难度不大．