Question

海洋約占地球表面積的71%，具有十分巨大的開發(fā)潛力．苦鹵是海水提取食鹽后的殘液，利用苦鹵可以制得金屬鎂等化工原料．如圖是某鹽場苦鹵中部分成分含量柱形圖．試計算：
（1）若使100g該苦鹵中的MgCl₂和MgSO₄完全轉(zhuǎn)化為Mg（OH）₂沉淀，需要熟石灰多少克？
（2）將上述沉淀完全轉(zhuǎn)化為無水MgCl₂，并在熔融狀態(tài)下進行電解，可得金屬鎂多少克？氯氣多少升（該條件下氯氣密度為3.0g/L）？

Answer 1

分析：（1）由柱狀圖可以知道100g苦鹵中氯化鎂和硫酸鎂的質(zhì)量；
由氯化鎂和硫酸鎂的質(zhì)量根據(jù)與氫氧化鈣反應的化學方程式可以計算出分別需要氫氧化鈣的質(zhì)量和需要氫氧化鈣的總質(zhì)量及分別生成氫氧化鎂的質(zhì)量和生成氫氧化鎂的總質(zhì)量；
（2）由氫氧化鎂的質(zhì)量根據(jù)與稀鹽酸反應的化學方程式可以得到氯化鎂的質(zhì)量，進而得到金屬鎂和氯氣的質(zhì)量，結(jié)合氯氣的密度可以得到氯氣的體積．

解答：解：（1）根據(jù)柱狀圖可知100g苦鹵中氯化鎂的質(zhì)量為
142.5g×

100g

1000g

=14.25g
設將氯化鎂轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂需要氫氧化鈣的質(zhì)量為x，生成氫氧化鎂的質(zhì)量為y．
MgCl₂+Ca（OH）₂=Mg（OH）₂↓+CaCl₂
95      74        58
14.25g   x        y

95

14.25g

=

74

x

=

58

y

，
解之得：x=11.1g，y=8.7g
根據(jù)柱狀圖可知100g苦鹵中硫酸鎂的質(zhì)量為
60g×

100g

1000g

=6g
設將硫酸鎂轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂需要氫氧化鈣的質(zhì)量為z，生成氫氧化鎂的質(zhì)量為w．
MgSO₄+Ca（OH）₂=Mg（OH）₂↓+CaSO₄
120     74    58
6g      z     w

120

6g

=

74

z

=

58

w

解之得：z=3.7g，w=2.9g
共需要氫氧化鈣質(zhì)量為11.1g+3.7g=14.8g
答：共需要熟石灰14.8克
（2）共生成氫氧化鎂沉淀的質(zhì)量為
8.7g+2.9g=11.6g
設生成金屬鎂的質(zhì)量為m，生成氯氣的質(zhì)量為n．
由Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O、MgCl₂

通電  .

Mg+Cl₂↑得
Mg（OH）₂→MgCl₂→Mg+Cl₂↑
58               24  71
11.6g             m   n

58

11.6g

=

24

m

=

71

n

，
解之得：m=4.8g，n=14.2g
氯氣的體積為=

14.2g

3.0g/L

≈4.7L
答：可得金屬鎂4.8g，氯氣4.7L．

點評：本題主要考查有關(guān)化學方程式的計算，難度較大．解題過程中首先要對反應原理搞清楚，其次要對根據(jù)方程式進行計算的步驟熟悉．