我國(guó)企業(yè)用10年時(shí)間,自主研發(fā)出海水鎂資源綜合利用專(zhuān)利技術(shù),生出碳酸鎂水合物,并以此為中間體制備各類(lèi)鎂產(chǎn)品,填補(bǔ)了我國(guó)高端鎂產(chǎn)品生產(chǎn)空白。
環(huán)節(jié)一、探尋海水之“鎂”
(1)已知某海域海水中總的含鹽量約為3.5%,鹽中鎂元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為3.7%,則海水中鎂元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為 0.13%0.13%(保留兩位有效數(shù)字),由此可知,用海水曬鹽后的鹵水來(lái)提取鎂,而不直接用海水的主要原因是 海水中鎂元素含量很低,鹵水中鎂元素含量較高海水中鎂元素含量很低,鹵水中鎂元素含量較高。
環(huán)節(jié)二、制備三水合碳酸鎂
工業(yè)上從弱堿性鹵水(主要成分為MgCl2)中獲取MgCO3?3H2O的一種方法如圖1:
(2)過(guò)濾需要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和 漏斗漏斗。
(3)沉淀過(guò)程的pH隨時(shí)間的變化如圖2所示,沉淀過(guò)程的操作為 dd(填標(biāo)號(hào))。
a.向NaOH溶液中滴加鹵水,同時(shí)通入CO2
b.向鹵水中滴加NaOH溶液,同時(shí)通入CO2
c.向NaOH溶液中通入CO2至飽和,然后滴加鹵水,同時(shí)繼續(xù)通入CO2
d.向鹵水中通入CO2至飽和,然后滴加NaOH溶液,同時(shí)繼續(xù)通入CO2
環(huán)節(jié)三、測(cè)定MgCO3?3H2O的純度
【查閱資料】①M(fèi)g5(OH)2(CO3)4?4H2O也可表示為Mg5(OH)2(CO3)4?4H2O,其相對(duì)分子質(zhì)量為466,能與硫酸反應(yīng)生成CO2;②沉淀法測(cè)物質(zhì)含量,沉淀質(zhì)量越大,誤差越小。
【實(shí)驗(yàn)步驟】利用如圖3所示裝置(圖中夾持儀器略去)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以確定MgCO3?3H2O的純度。
依據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程回答下列問(wèn)題。
(4)C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2OCa(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;D中堿石灰的作用為 防止空氣中的二氧化碳進(jìn)入C裝置,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果防止空氣中的二氧化碳進(jìn)入C裝置,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
(5)下列措施中不能提高測(cè)定準(zhǔn)確度的是 bcbc(填序號(hào))。
a.在加入硫酸之前應(yīng)排凈裝置內(nèi)CO2氣體
b.在AB之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置
c.為了縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間,快速滴加硫酸
d.在C裝置左側(cè)導(dǎo)管末端增添多孔球泡
(6)小智認(rèn)為應(yīng)將C中Ca(OH)2溶液換成Ba(OH)2溶液,理由一:氫氧化鋇的溶解度大,形成溶液的濃度大,使CO2被吸收的更完全;理由二 鋇元素相對(duì)原子質(zhì)量大,生成的沉淀質(zhì)量大,誤差小鋇元素相對(duì)原子質(zhì)量大,生成的沉淀質(zhì)量大,誤差小。
(7)實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確稱(chēng)取三份7.5g樣品,進(jìn)行三次測(cè)定,測(cè)得生成CaCO3沉淀的平均質(zhì)量為5.0g,則樣品中MgCO3?3H2O的純度為 92%92%。若獲取樣品中含有少量Mg5(OH)2(CO3)4?4H2O,則樣品中MgCO3?3H2O的純度 偏大偏大(填“偏大”“不變”或“偏小”)。
【考點(diǎn)】物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化和制備;根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算;對(duì)海洋資源的合理開(kāi)發(fā)與利用;過(guò)濾所需的儀器;鹽的化學(xué)性質(zhì).
【答案】0.13%;海水中鎂元素含量很低,鹵水中鎂元素含量較高;漏斗;d;Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;防止空氣中的二氧化碳進(jìn)入C裝置,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果;bc;鋇元素相對(duì)原子質(zhì)量大,生成的沉淀質(zhì)量大,誤差??;92%;偏大
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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