题目
海水的综合利用可以制备金属镁,其流程如下图所示:(1)粗盐中含有Ca2+、Mg2+、等杂质,精制后可得到NaCl饱和溶液,精制时通常在溶液中依次加入过量的BaCl2溶液、过量的NaOH溶液和过量的Na2CO3溶液,最后加入盐酸至溶液呈中性。请写出各步可能发生的反应的离子方程式:_____________________________。(2)从海水中提取食盐后的母液中含有K+、Na+、Mg2+等阳离子。从离子反应的角度思考,在母液里加入石灰乳起什么作用?____________________。(3)若在空气中加热MgCl2・6H2O,生成的是Mg(OH)Cl或MgO,写出相应反应的化学方程式:_______________________。(4)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去?写出实验步骤:__________________。(5)在实验室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:_____________。
答案:见解析【试题分析】观察流程图,理解每步操作所发生的反应及原理(目的)是解题的关键。(1)粗盐中依次加入过量的BaCl2溶液、过量的NaOH溶液和过量的Na2CO3溶液,各步发生反应的离子方程式依次为Ba2++=BaSO4↓,2OH-+Mg2+=Mg(OH)2↓,+Ca2+=CaCO3↓,+Ba2+=BaCO3↓, H++=,H++=H2O+CO2↑。(2)向母液中加入石灰乳的目的是作沉淀剂,使Mg2+以沉淀的形式分离出来,便于以后的操作,反应的离子方程式为2OH-+Mg2+=Mg(OH)2↓。(3)由题中的信息知,根据元素守恒,可直接写出并配平反应的化学方程式:MgCl2・6H2OMg(OH)Cl+HCl↑+5H2O↑或MgCl2・6H2OMgO+2HCl↑+5H2O↑(4)本题常规考虑是除去Ca2+,但由于要得到的沉淀是氢氧化镁,可以变换思维:加入试剂使OH-转化成Mg(OH)2沉淀。可加入MgCl2溶液,充分搅拌,过滤,沉淀用蒸馏水洗涤,得到纯净的Mg(OH)2。(5)本题旨在考查玻璃棒的作用。溶解时:搅拌,加速粗盐溶解;过滤时:使待滤液沿玻璃棒流入漏斗,防止外洒;蒸发时:搅拌,防止因局部过热造成液滴飞溅。