Question

[化学选修——2：化学与技术](15分）往有机聚合物中添加阻燃剂，可增加聚合物的使用安全性，扩大其应用范围。例如，在某聚乙烯树脂中加入等质量由特殊工艺制各的阻燃型Mg(OH）₂，树脂可燃性大大降低。该Mg(OH）₂的生产工艺如下：

（1）精制卤水中的MgCl₂与适量石灰乳反应合成碱式氯化镁[Mg(OH）₂-_xCl_x·mH₂O]，反应的化学方程式为___________

（2）合成反应后，继续在393 K～523 K下水热处理8 h，发生反应； [Mg(OH）₂-_xCl_x·mH₂O]= Mg(OH）₂+ MgCl₂+mH₂O水热处理后，过滤、水洗。水洗的目的是___________。

（3）阻燃型Mg(OH）₂具有晶粒大，易分散、与高分子材料相容性好等特点。上述工艺流程中与此有关的步骤是______________。

（4）已知热化学方程式：

Mg(OH）₂(s）=MgO(s）+H₂O(g） △H₁=+81.5 kJ·mol^﹣1

Al(OH）₃(s）===XAl₂O₃(s）+ H₂O(g）  △H₂=+87.7 kJ·mol^﹣1

①Mg(OH）₂和Al(OH）₃起阻燃作用的主要原因是_______________

②等质量Mg(OH）₂和Al(OH）₃相比，阻燃效果较好的是_________。

原因是___________________。

（5）常用阻燃荆主要有三类：A．卤系，如四溴乙烷；B．磷系，如磷酸三苯酯；C．无机类Mg(OH）₂和Al(OH）₃。从环保的角度考虑，应用时较理想的阻燃剂是________，理由是________________

Answer

(15分）（1）2MgCl2+(2-x）Ca(OH）2+2mH2O=2[Mg(OH）2-xClx∙mH2O]（2分）；

（2）除去附着在Mg(OH）2表面的可溶性物质MgCl2、CaCl2等（2分）；

（3）表面处理（1分）；

（4）①Mg(OH）2和Al(OH）3受热分解时吸收大量的热，使环境温度下降；同时生成的耐高温、稳定性好的MgO、Al2O3覆盖在可燃物表面，阻燃效果佳（2分）；②Mg(OH）2（1分）；Mg(OH）2的吸收效率为：，Al(OH）3的吸热效率为：；等质量的Mg(OH）2比Al(OH）3吸热多（3分）。

（5）C（2分）；四溴化碳、磷酸三苯酯沸点低，高温时有盐生成，且高温时受热分解产生有毒、有害的污染物。无机类阻燃剂Mg(OH）2和Al(OH）3无烟、无毒、腐蚀性小（2分）。

【解析】

试题分析：（1）精制卤水中的MgCl2与适量石灰乳反应合成碱式氯化镁[Mg(OH）2-xClx·mH2O]，根据质量守恒定律可得该反应的化学方程式为2MgCl2+(2-x）Ca(OH）2+2mH2O=2[Mg(OH）2-xClx∙mH2O]；（2）合成反应后，继续在393 K～523 K下水热处理8 h，发生反应； [Mg(OH）2-xClx·mH2O]= Mg(OH）2+ MgCl2 +mH2O水热处理后，过滤、水洗。水洗的目的是洗去附着在Mg(OH）2表面的可溶性物质MgCl2、CaCl2等，得到纯净的Mg(OH）2；（3）阻燃型Mg(OH）2具有晶粒大，易分散、与高分子材料相容性好等特点。上述工艺流程中与此有关的步骤是将Mg(OH）2进行表面处理，得到表面积大的Mg(OH）2，从而满足上述晶粒大，易分散、与高分子材料相容性好的特点；（4） ①Mg(OH）2和Al(OH）3起阻燃作用的主要原因是Mg(OH）2和Al(OH）3受热分解时吸收大量的热，使环境温度下降；同时生成耐高温、稳定性好的的离子化合物MgO、Al2O3，覆盖在可燃物表面，阻燃效果佳；②Mg(OH）2的吸收效率为：，Al(OH）3的吸热效率为：，可见等质量Mg(OH）2和Al(OH）3相比，阻燃效果较好的是Mg(OH）2。（5）常用阻燃剂主要有三类：A．卤系，如四溴乙烷；B．磷系，如磷酸三苯酯；C．无机类Mg(OH）2和Al(OH）3。 从环保的角度考虑，由于四溴化碳、磷酸三苯酯沸点低，高温时有盐生成，且高温时受热分解产生有毒、有害的污染物。而无机类阻燃剂Mg(OH）2和Al(OH）3则无烟、无毒、腐蚀性小，因此应用时较理想的阻燃剂是无机类阻燃剂，选项是C。

考点：考查阻燃剂的制取流程、处理方法、性能优劣的比较的知识。