内容正文:
第四单元 化学与社会发展跨学科实践
4-3跨学科实践
四维文化
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◆考点说明:粗盐提纯。
例1 (2023·青岛)海水“晒盐”得到的粗盐中常含有难溶性杂质和氯化镁、氯化钙等可溶性杂质。为除去可溶性杂质,进行如下图所示实验操作。下列说法正确的是( )。
A.步骤①和②的顺序不能颠倒
B.加入过量氢氧化钠溶液的目的是除尽Mg2+
C.步骤③中所得沉淀的成分是氢氧化镁和碳酸钙
D.步骤④中只发生了中和反应
B
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◆考点说明:海水提镁。
例2 (2022·青岛)2022年4月16日,“神舟十三号”三位航天员“太空出差”归来。彰显了我国在航天领域的科技实力。制造载人飞船和太空舱使用了镁合金和钛合金,工业上可用下图所示流程制备镁和钛。下列说法不正确的是( )。
A.步骤①中可以加入石灰乳
B.步骤②和④中发生的反应都是复分解反应
C.该流程中氯化镁可以循环利用
D.步骤④中氩气作保护气是因为其化学性质稳定
BC
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例3 (2020·青岛)2020年6月8日是第12个“世界海洋日”,海洋是巨大的资源宝库。某课题小组模拟工业海水提镁的流程,在实验室制取生产镁的原料——氯化镁,设计方案如下:
【信息】
(1)海水和苦卤中都含有NaCl、Na2SO4、MgCl2、CaCl2、KCl等。
(2)苦卤是海水晒盐后剩余的溶液。
(3)如下表是某品牌不同碱的价格。
试剂 NaOH Ca(OH)2 Ba(OH)2 KOH
价格(元/吨) 2 400 850 5 300 5 500
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请分析与计算。
(1)海水和苦卤都可以作为制取氯化镁的原料,甲同学提出选择苦卤更好,小组同学一致同意他的观点,理由是 。
(2)在工业生产中为了降低成本,试剂X最好选择表格中的 。
(3)该方案制取氯化镁时,要经历步骤Ⅰ和步骤Ⅱ两步转化,其主要目的是 。
(4)小组同学按上述方案进行了实验,并制得19.0 g干燥纯净的氯化镁固体。若步骤Ⅱ中溶质质量分数为10%的稀盐酸与氢氧化镁恰好完全反应,且步骤Ⅲ中氯化镁没有损失,求步骤Ⅱ中消耗稀盐酸的质量。(写出计算步骤)
海水中Mg2+的浓度很小,生产成本非常高,而苦卤中Mg2+的浓度高,生产成本低,同时还实现了资源的综合利用
Ca(OH)2
得到纯净的氯化镁溶液
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(4)解:设反应的氯化氢质量为x。
Mg(OH)2+2HCl═MgCl2+2H2O
73 95
x 19.0 g
= x=14.6 g
消耗稀盐酸的质量是=146 g。
答:消耗盐酸的质量为146 g。
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◆考点说明:海水资源利用和保护。
例4 (2021·青岛)海洋是巨大的资源宝库。“筑梦”学习小组模拟化工厂生产流程,利用海水制取纯碱和金属镁,设计方案如下图所示。请回答下列问题。
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(1)流程Ⅰ为海水“晒盐”。由海水获得粗盐的结晶方法是 。
(2)流程Ⅱ为粗盐精制。粗盐中通常含有泥沙等难溶性杂质和Ca2+、Mg2+、SO2-4等可溶性杂质离子。为除去上述可溶性杂质离子,将粗盐溶解并依次加入下列试剂:过量氢氧化钠溶液→过量氯化钡溶液→a→适量稀