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(chǎng)苦鹵中部分成分含量柱形圖．試計(jì)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(jìn)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

解：（1）根據(jù)柱狀圖可知100g苦鹵中氯化鎂的質(zhì)量為
142.5g×=14.25g
設(shè)將氯化鎂轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂需要?dú)溲趸�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
，
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×=6g
設(shè)將硫酸鎂轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂需要?dú)溲趸�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

解之得：z=3.7g，w=2.9g
共需要?dú)溲趸�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(shè)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、MgCl₂Mg+Cl₂↑得
Mg（OH）₂→MgCl₂→Mg+Cl₂↑
58 24 71
11.6g m n
==，
解之得：m=4.8g，n=14.2g
氯氣的體積為=≈4.7L
答：可得金屬鎂4.8g，氯氣4.7L．
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(yīng)的化學(xué)方程式可以計(jì)算出分別需要?dú)溲趸�鈣的質(zhì)量和需要?dú)溲趸�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(yīng)的化學(xué)方程式可以得到氯化鎂的質(zhì)量，進(jìn)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．
點(diǎn)評(píng)：本題主要考查有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算，難度較大．解題過程中首先要對(duì)反應(yīng)原理搞清楚，其次要對(duì)根據(jù)方程式進(jìn)行計(jì)算的步驟熟悉．