Question

海水中提取鎂的工業流程如下圖所示：

回答下列問題。
⑴用貝殼而不從異地山中開鑿石灰石的原因是______________________________。
⑵母液中含有MgCl₂，寫出反應池1的離子方程式_________________________。
⑶反應池1中，加入Ca(OH)₂，使溶液的pH為11時，認為Mg^2＋沉淀完全[c(Mg^2＋)＜1×10^－5mol·L^－1]，則Mg(OH)₂的溶度積約為_______________________。
⑷干燥塔中，在干燥的HCl氣流中加熱MgCl₂·6H₂O時，能得到無水MgCl₂，其原因是_______________________________________________________________。
⑸電解槽中先得到的是鎂的蒸氣，鎂蒸氣可以在下列_____(填編號)氣體氛圍中冷卻。

A．空氣

B．氧氣

C．水蒸氣

D．氫氣

⑹鎂可用于生產金屬鈦，主要步驟有：①在高溫下，向金紅石(主要成分TiO₂)與焦炭的混合物中通入Cl₂，得到TiCl₄和一種可燃性氣體；②在稀有氣體(如氬)氛圍和加熱條件下，用鎂與TiCl₄反應可得到鈦。寫出上述兩步反應的化學方程式。
反應①：____________________________________________________________；
反應②：____________________________________________________________。

Answer 1

⑴充分利用當地資源，變廢為寶，降低生產成本，提高經濟和社會效益
⑵Mg^2＋＋2OH^－＝Mg(OH)₂↓
⑶1×10^－11
⑷營造酸性氛圍抑制Mg^2＋的水解并及時帶走水蒸氣
⑸D
⑹TiO₂＋2C＋2Cl₂TiCl₄＋2CO    TiCl₄＋2Mg2MgCl₂＋Ti

⑴用貝殼而不從異地山中開鑿石灰石的原因是：充分利用當地資源，變廢為寶，降低生產成本，提高經濟和社會效益；
（2）貝殼中的碳酸鈣分解能生成氧化鈣，氧化鈣溶于水生成氫氧化鈣，所以母液中含有MgCl₂，寫出反應池1的離子方程式：Mg^2＋＋2OH^－＝Mg(OH)₂↓；
（3）Mg(OH)₂的溶度積為：，所以可得Mg(OH)₂的溶度積約為1×10^－11；
（4）干燥塔中，在干燥的HCl氣流中加熱MgCl₂·6H₂O時，能得到無水MgCl₂，其原因是：營造酸性氛圍抑制Mg^2＋的水解并及時帶走水蒸氣；
（5）電解槽中先得到的是鎂的蒸氣，鎂蒸氣可以在氫氣氛圍中冷卻，因其他物質均能與鎂反應；
（6）TiO₂＋2C＋2Cl₂TiCl₄＋2CO    TiCl₄＋2Mg2MgCl₂＋Ti