问题 问答题

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)?

答案

(1)根据柱状图可知100g苦卤中氯化镁的质量为

142.5g×

100g
1000g
=14.25g

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
=
58
y
,x=12g,y=8.7g

根据柱状图可知100g苦卤中硫酸镁的质量为

60g×

100g
1000g
=6g

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
=
58
w
,z=4g,w=2.9g

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

 通电 
.
 
Mg+Cl2↑得

Mg(OH)2→MgCl2→Mg+Cl2

58              24  71

11.6g           m   n

58
11.6g
=
24
m
=
71
n
,m=4.8g,n=14.2g

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.

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