Question

高纯氧化镁具有优良的性能，广泛应用于各种材料。以某厂工业废液（主要成分为MgCl₂，含有少量Fe²⁺、Fe³⁺、Mn²⁺等）为原料制备高纯氧化镁的流程如下：

若要求产品尽量不含杂质，而且生产成本较低，请根据下表提供的数据作答。

25℃时，生成氢氧化物沉淀的pH		原料价格表
物质	开始沉淀的pH	沉淀完全的pH	物质	价格/(元·吨^-1)
Mg(OH)2	10.0	11.0	漂液(含25.5% NaClO)	450
Mn(OH)2	8.3	9.8	双氧水(含30% H2O2)	2400
Fe(OH)2	7.6	9.6	烧碱(含98% NaOH)	2100
Fe(OH)3	2.7	3.7	纯碱(含99.5% Na2CO3)	600

(1)漂液中NaClO的电子式为_________________；双氧水中H₂O₂的结构式为___________。

(2) 25℃时，K_sp[Mg(OH)₂]=_____________。

(3)“氧化”时，所加试剂X的最佳选择为________________，该步反应的离子方程式为____________。

(4)试剂Y的俗称为__________；“调节pH=9.8”的目的为___________________。

(5) “煮沸”时，反应的化学方程式为_______________________。

(6)常温下，取一定量的试剂Z，加水稀释成1.0 L 0.2 mol·L^-1的溶液；再向其中缓慢通入0.05 mol气体A充分反应后，所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________________。

Answer

或 1.0×10-11 漂液 ClO- +2 Fe2++2H+= Cl- +2 Fe3++ H2O 烧碱 使Fe3+和Mn2+完全转化为氢氧化物沉淀过滤除去，而Mg2+不形成沉淀 MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑ c(Na+)＞c(CO32-)＞c(HCO3-)＞c(OH-) ＞c(H+)

【解析】(1)漂液中NaClO是离子化合物，电子式为；双氧水是共价化合物，H2O2的结构式为H-O-O-H。(2) Mg(OH)2完全沉淀时pH＝11，则25℃时，Ksp[Mg(OH)2]=10－5×(10－3)2=1.0×10-11。(3)漂液的价格最经济，所以“氧化”时，所加试剂X的最佳选择为漂液，该步反应的离子方程式为ClO- +2Fe2++2H+=Cl- +2Fe3++ H2O。(4)由于不能引入杂质，试剂Y应该是NaOH，俗称为烧碱；根据表中数据可知“调节pH=9.8”的目的为使Fe3+和Mn2+完全转化为氢氧化物沉淀过滤除去，而Mg2+不形成沉淀。(5) 滤渣2中含有碳酸镁，需要转化为氢氧化镁，因此“煮沸”时，反应的化学方程式为MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑。(6)Z是碳酸钠，A是CO2，因此常温下，向1.0 L 0.2 mol·L-1的溶液中缓慢通入0.05 mol气体A充分反应后得到0.1mol碳酸氢钠和0.15mol碳酸钠，溶液显碱性，所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)＞c(CO32-)＞c(HCO3-)＞c(OH-)＞c(H+)。