Question

8．海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如图所示：

（1）写出①、③、⑥反应的化学方程式：
①CaCO₃ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑，③MgCl₂+Ca（OH）₂=CaCl₂+Mg（OH）₂↓，⑥MgCl₂ $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑．
（2）在反应①→⑥中属于氧化还原反应的是⑥．
（3）Mg（OH）₂沉淀中混有的Ca（OH）₂应怎样除去？写出实验步骤．在混合物中加入MgCl₂溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用水洗涤．
（4）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：搅拌，加速溶解．过滤时：引流，使待测液沿着玻璃棒流入漏斗．蒸发时：搅拌，防止局部过热，液体飞溅．

Answer 1

分析 流程分析海水蒸发得到氯化钠和母液，粗盐提纯得到精盐，母液加入由贝壳得到的氢氧化钙沉淀镁离子，过滤得到氢氧化镁沉淀，用盐酸溶解后浓缩蒸发得到氯化镁晶体，以防止镁离子水解，在氯化氢气流中加热失水得到固体氯化镁，通过电解得到金属镁；
（1）贝壳成分为碳酸钙，加热分解生成的氧化钙和二氧化碳，氢氧化钙和氯化镁溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，电解熔融的氯化镁可得镁和氯气；
（2）根据反应①→⑥中元素化合价的变化情况判断氧化还原反应；
（3）根据沉淀的溶解平衡原理，在溶液中加入过量的镁离子，可以将Ca（OH）₂转化为Mg（OH）₂沉淀；
（4）溶解时为加快溶解、过滤时为防止液体外洒、冲破滤纸而引流、蒸发时为防止液体溅出都要使用玻璃棒．

解答 解：流程分析海水蒸发得到氯化钠和母液，粗盐提纯得到精盐，母液加入由贝壳得到的氢氧化钙沉淀镁离子，过滤得到氢氧化镁沉淀，用盐酸溶解后浓缩蒸发得到氯化镁晶体，以防止镁离子水解，在氯化氢气流中加热失水得到固体氯化镁，通过电解得到金属镁；
（1）反应①为CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑，反应③是氢氧化钙和氯化镁溶液反应③出氢氧化镁沉淀和氯化钙，反应的化学方程式为：MgCl₂+Ca（OH）₂=CaCl₂+Mg（OH）₂↓，反应⑥为MgCl₂$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑，
故答案为：CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑；MgCl₂+Ca（OH）₂=CaCl₂+Mg（OH）₂↓；MgCl₂$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Mg+Cl₂↑；
（2）反应①为碳酸钙受热分解，反应②为氧化钙与水反应生成氢氧化钙，反应③为镁离子生成氢氧化镁沉淀，反应④为氢氧化镁溶于盐酸，反应⑤为氯化镁晶体失去结晶水，这些反应中各元素的化合价都没有变化，都是非氧化还原反应，反应为⑥为电解氯化镁生成氯气和镁，元素的化合价发生变化，是氧化还原反应，
故答案为：⑥；
（3）根据沉淀的转化原理，除去Mg（OH）₂沉淀中的Ca（OH）₂可以在混合物中加入MgCl₂溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用水洗涤，
故答案为：在混合物中加入MgCl₂溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用水洗涤；
（4）溶解时为加快溶解、过滤时为防止液体外洒、冲破滤纸而引流、蒸发时为防止液体溅出都要使用玻璃棒，
故答案为：搅拌，加速溶解；引流，使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗，防止外洒；搅拌，防止因局部温度过高而导至液滴或晶体飞溅．（2）在溶解操作中，玻璃棒起到搅拌以加快食盐的溶解的作用；
过滤操作中，玻璃棒用以引流而防止液体外洒，冲破滤纸；
蒸发操作中，玻璃棒起到搅拌而使液体受热均匀，防止因局部过热液滴或晶体飞溅；
故答案为：搅拌，加速溶解；引流，使待测液沿着玻璃棒流入漏斗；搅拌，防止局部过热，液体飞溅．

点评 本题考查海水的综合利用，涉及金属制备、元素化合物性质、常用化学用语等，题目难度不大，掌握流程原理是解题关键．