海洋约占地球表面积的71%,具有十分巨大的开发潜力.苦卤是海水提取食盐后的残液,利用苦卤可以制得金属镁等化工原料.下图是我市某盐场苦卤中部分成分含量柱形图.试计算:
(1)若使100 g该苦卤中的MgCl2和MgSO4完全转化为Mg(OH)2沉淀,需要20% NaOH溶液多少克?
(2)将上述沉淀完全转化为无水MgCl2,并在熔融状态下进行电解,可得金属镁多少克?氯气多少升(该条件下氯气密度为3.0 g/L)?

(1)根据柱状图可知100g苦卤中氯化镁的质量为
142.5g×
=14.25g100g 1000g
设将氯化镁转化为氢氧化镁需要氢氧化钠的质量为x,生成氢氧化镁的质量为y.
MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl
95 80 58
14.25g x y
=95 14.25g
=80 x
,x=12g,y=8.7g58 y
根据柱状图可知100g苦卤中硫酸镁的质量为
60g×
=6g100g 1000g
设将硫酸镁转化为氢氧化镁需要氢氧化钠的质量为z,生成氢氧化镁的质量为w.
MgSO4+2NaOH=Mg(OH)2↓+Na2SO4
120 80 58
6g z w
=120 6g
=80 z
,z=4g,w=2.9g58 w
共需要氢氧化钠溶液的质量为
(12g+4g)÷20%=80g
(2)共生成氢氧化镁沉淀的质量为
8.7g+2.9g=11.6g
设生成金属镁的质量为m,生成氯气的质量为n.
由Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O、MgCl2
Mg+Cl2↑得 通电 .
Mg(OH)2→MgCl2→Mg+Cl2↑
58 24 71
11.6g m n
=58 11.6g
=24 m
,m=4.8g,n=14.2g71 n
氯气的体积为
14.2g÷3.0g/L≈4.7L
答:(1)需要20%的氢氧化钠溶液80g.
(2)可得金属镁4.8g,氯气4.7L.