Question

目前世界上60%的鎂是從海水提取的。海水提鎂的主要流程如下：

請回答下列問題：
⑴從離子反應的角度思考，在海水中加入石灰乳的作用是                     。
⑵石灰乳是生石灰與水形成的混合物，從充分利用海洋化學資源，提高經濟效益的角度，生產生石灰的主要原料來源于海洋中的                                。
⑶操作A是                        ， 操作B是                           。
⑷無水MgCl₂在熔融狀態下，通電后會生成Mg和Cl₂，該反應的化學方程式是                 。從考慮成本和廢物循環利用的角度，副產物氯氣可以用于                                        。
⑸海水提鎂的過程，為什么要將海水中的氯化鎂轉變為氫氧化鎂，再轉變為氯化鎂？
                                                                     。

Answer 1

（8分）⑴沉淀Mg²⁺  （或使Mg²⁺形成Mg(OH)₂沉淀）⑵貝殼（或牡蠣殼等）   
⑶過濾 ，加熱濃縮（或蒸發結晶） 
⑷MgCl₂（熔融） Mg + Cl₂↑ ；制鹽酸，循環使用  
⑸海水中氯化鎂的含量很大，但鎂離子濃度很低，該過程可以使鎂離子富集，濃度高且成本低。

試題分析：（1）海水中含有鎂離子，所以在海水中加入石灰乳的作用是沉淀Mg²⁺  （或使Mg²⁺形成Mg(OH)₂沉淀）。
（2）海洋中含有大量的貝殼，而貝殼的主要成分是碳酸鈣，所以生產生石灰的主要原料來源于海洋中的貝殼。
（3）氫氧化鎂不溶于水，過濾即可。氯化鎂易溶于水，要得到氯化鎂晶體，需要加熱濃縮（或蒸發結晶）。
（4）鎂是活潑的金屬，通過電解法冶煉，反應的化學方程式是MgCl₂（熔融） Mg + Cl₂↑。從考慮成本和廢物循環利用的角度，副產物氯氣可以用制鹽酸，循環使用。
（5）由于海水中氯化鎂的含量很大，但鎂離子濃度很低，該過程可以使鎂離子富集，濃度高且成本低，所以要將海水中的氯化鎂轉變為氫氧化鎂，再轉變為氯化鎂。
點評：該題是中等難度的試題，主要是以海水中提取鎂為載體，重點考查學生對教材基礎知識的了解掌握情況，意在鞏固學生的基礎，提高學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力，有利于培養學生的邏輯推理能力和規范實驗設計能力，也有助于調動學生的學習興趣和學習積極性。