某些镁的合金,密度不足钢铁的,却有刚铁的强度,是制造汽车、飞机、火箭的重要材料;镁在制取高强度的轻合金中也有重要的地位.目前世界上60%的镁是从海水中提取的. 【相关资料】 ①海水中镁离子(Mg2+)的浓度为1.28g/L; ②海水晒盐后得到的母液(又称为卤水)中含有MgCl2、KCl等物质; ③Mg(OH)2受热会分解为MgO和H2O; ④MgCl2的熔点为714℃,熔融的氯化镁通入直流电后,会分解产生镁. 【问题讨论】 (1)海水中已有氯化镁,为什么人们要通过以上流程获得氯化镁?______. (2)反应①中得到Mg(OH)2的化学方程式为______. (3)为了使海水中的Mg2+全部转化为沉淀,加入的石灰乳应该过量,则判断加入的石灰乳过量的方法是______(写出操作、现象和结论). (4)“方法一”由MgCl2制Mg所发生的能量转化为:______能转化为______能;此反应需要在特殊的真空环境下进行,这样做的目的是______. (5)反应③中得到Mg的化学方程式为______. (6)从海水中获得的粗盐中含有的SO42-、Ca2+、Mg2+等杂质,为获得精盐,设计了如下操作: ①溶解;②加过量的Na2CO3溶液;③加过量的BaCl2溶液;④加适量的盐酸;⑤加过量NaOH溶液;⑥蒸发结晶;⑦过滤.正确的操作顺序是______(用序号填一种合理组合). 【组成确定】 (1)取一定质量的“方法一”制得的镁样品,用蒸馏水浸泡片刻,取上层清液,加入______溶液,若无沉淀产生,则样品中不含MgCl2; (2)另取一定质量的“方法二”制得的镁样品,加入足量稀盐酸,充分搅拌、过滤,得少量的黑色残渣.将该黑色残渣在氧气中充分灼烧,将产生的气体通入澄清石灰水中,石灰水浑浊.由上述实验可确定该镁样品含有杂质______(写化学式). 【含量测试】 为了测定“方法二”制得的镁样品中镁的含量,利用该样品与硫酸溶液反应,进行了三次实验,所得相关的实验数据记录如下(样品中的杂质不反应):
| 第一次 | 第二次 | 第三次 | 所取样品的质量/g | 9 | 9 | 18 | 所用硫酸溶液质量/g | 60 | 80 | 50 | 生成氢气的质量/g | 0.6 | 0.6 | 0.6 | 镁是一种用途很广泛的金属材料,目前世界上60%的镁是从海水中提取的.其主要溶液试剂A试剂BMgCl2溶液无水MgCl2MgMg(OH)2沉淀海水(主要含NaCl和MgSO4等)步骤如下图:
(1)提取Mg的过程中,试剂A可以选用______,试剂B选用______; (2)分离出Mg(OH)2后的NaCl溶液中还含有CaCl2、Na2SO4等杂质,为了获得NaCl溶液,在分离后的溶液中依次加入过量的氯钡溶液、碳酸钠溶液,过滤后再向滤液中加入适量盐酸.则加入氯化钡溶液后的反应方程式为______; 加入过量碳酸钠溶液的目的是除去______(填离子符号). | 海洋资源十分丰富. (1)海水晒盐可获得粗盐,在实验室中粗盐经过溶解、过滤、______可制得精盐.上述过程所用的主要玻璃仪器有:a烧杯、b玻璃棒、c______、d______. (2)晒盐后得到的卤水中含有MgCl2、KCl和MgSO4等物质,右图是它们的溶解度曲线示意图. 设t1℃时MgCl2、KCl和MgSO4三种物质的溶解度分别为a、b、c,则它们的大小关系为______. (3)目前世界上60%的镁是从海水中提取的.其主要步骤如下:
①提取Mg的过程中,试剂A可以选用______,试剂B选用______,由无水MgCl2制取Mg的化学反应方程式为______. ②镁是重要的金属材料,广泛应用于合金、火箭和飞机制造业,世界上大部分镁是从海水中提取的.某校学习小组的同学对家乡附近海水中镁元素的含量进行测定.称取海水100kg,然后再加入足量的试剂A,过滤、洗涤、干燥后称量得到沉淀质量见下表(重复实验三次).
实验序号 | 第一次实验 | 第二次实验 | 第三次实验 | 所取海水质量/kg | 100 | 100 | 100 | 生成沉淀质量/kg | 0.28 | 0.29 | 0.30 |
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