Question

鹵塊的主要成分是MgCl2，此外還含 Fe3+、Fe2+ 和Mn2+等離子。以鹵塊為原料可制得輕質氧化鎂，工藝流程如下圖：

?

已知：Fe2+氫氧化物呈絮狀，不易從溶液中除去，所以常將它氧化為Fe3+，生成Fe(OH)3沉淀除去。若要求產品盡量不含雜質，請根據表1表2提供的資料，填寫空白：??

表1?? 生成氫氧化物沉淀的pH

物質	開始沉淀	沉淀完全
Fe（OH）3	2.7	3.7
Fe（OH）2	7.6	9.6
Mn（OH）2	8.3	9.8
Mg（OH）2	9.6	11.1

 

表2?? 化學試劑價格表

試劑	價格（元/噸）
漂液（含NaClO，25.2%）	450
雙氧水（含H2O2 ,30%）	2400
燒堿（含98% NaOH）	2100
純堿（含99.5% Na2CO3）	600

 

（1）在步驟②中加入漂液而不是雙氧水其原因是????????????????????????????????????????? 。

寫出加入NaClO發生反應的離子方程式???????????????????????????????????????????????????????? 。

（2）在步驟③中控制pH=9.8，其目的是??????????????????????????????????????????????????????? 。

（3）沉淀物A的成分為????????????? ，試劑Z應該是?????????????? 。

（4）在步驟⑤中發生反應的化學方程式是?????????????????????????????????????????????????????? 。

（5）若在實驗室中完成步驟⑥，則沉淀物必需在?????????? （填儀器名稱）中灼燒。

 

Answer 1

【答案】

（1）漂液比H2O2的價格低得多。 （2分）?? 2Fe2+＋ClO－＋2H+=2Fe3+＋Cl－＋H2O（3分）

（2）使除Mg2+以外的各種雜質金屬離子都生成氫氧化物沉淀，以便過濾除去。（2分）

（3）Fe（OH）3 、 Mn（OH）2 、 Mg（OH）2??? （2分，寫3個且全對得2分，只寫其中2個且寫對得1分，其他情況都得0分）? ? 純堿?? （2分）

（4）MgCO3 ＋H 2O? Mg（OH）2↓+ CO2↑? （3分，產物寫成堿式碳酸鎂也算正確）

（5）坩堝? （2分）

【解析】

試題分析：（1）表2為一個試劑價格表，在漂白液和雙氧水均可做氧化劑時，從經濟角度應該選漂液更加實惠；因此加入漂白液次氯酸鈉后發生的化學反應的離子方程式為

2Fe2+  ＋  ClO－＋  2H+  =  2Fe3+  ＋  Cl－＋  H2O。

（2）從表1的離子沉淀PH值可以看出步驟③調節pH值目的是使除Mg2+以外的各種雜質金屬離子都生成氫氧化物沉淀，以便過濾除去。

（3）步驟③調節pH值使除Mg2+以外的各種雜質金屬離子都沉淀了，但pH值已略微超過了Mg2+ 開始沉淀的pH值，所以得到的沉淀物A為Fe（OH）3 、 Mn（OH）2 ，也有 Mg（OH）2 ；沉淀物B在水中加熱煮沸可以生成氣體，同時又生成沉淀物Mg（OH）2 ，則沉淀物B一定不是Mg（OH）2 ，所以加入的Z物質在表2中只能選純堿。

（4）加入的Z物質為純堿，所以生成的沉淀物B是MgCO3，所以沉淀物MgCO3在煮沸的情況下發生水解，生成Mg（OH）2 和CO2氣體。化學方程式為MgCO3 ＋H 2O? Mg（OH）2↓+ CO2↑ 。

（5）氫氧化鎂灼燒制備氧化鎂，應該在耐高溫的容器坩堝中進行。

考點：本題考查的是簡單的化學工藝流程題。