Question

卤块的主要成分是MgCl₂，此外还含有Fe³⁺、Fe²⁺、Mn²⁺等离子。以它为原料制取轻质氧化镁的工艺流程如图：

已知在此温度下，相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH如表：

物质	开始沉淀	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	9.9	11.1

请回答下列问题：

(1)溶液Ⅰ中加H₂O₂反应的离子方程式为_____。

(2)步骤Ⅰ是在溶液Ⅱ中加入NaOH溶液调节其pH＝9.8，其目的是________。

(3)沉淀物Ⅰ的主要成分是_____(填对应的化学式)。

(4)沉淀物Ⅱ加热煮沸的化学方程式为_______。

Answer

2Fe2+＋H2O2＋2H+＝2Fe3+＋2H2O 使Fe3+、Mn2+沉淀完全，而Mg2+不沉淀 Fe(OH)3、Mn(OH)2 MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑

【解析】

卤块的主要成分是MgCl2，此外还含有Fe3+、Fe2+、Mn2+等离子。向卤块中加水，得到含有Mg2+、Fe3+、Fe2+、Mn2+等离子的溶液，然后向其中加入H2O2，发生氧化还原反应：2Fe2+＋H2O2＋2H+＝2Fe3+＋2H2O，Fe2+变为Fe3+，然后向溶液Ⅱ中加入NaOH溶液调节其pH=9.8，Mn2+、Fe3+就会形成Mn(OH)2、Fe(OH)3沉淀，因此沉淀I是Mn(OH)2、Fe(OH)3；而Mg2+以离子形式存在于溶液中，过滤除去Mn(OH)2、Fe(OH)3沉淀，向滤液中加入Na2CO3溶液，发生复分解反应产生MgCO3沉淀，沉淀II 是MgCO3，把该沉淀过滤出来，洗涤干净，然后加热，发生反应：MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑，再将产生的Mg(OH)2加热，发生分解反应产生轻质MgO和H2O。

(1)溶液Ⅰ中加H2O2，Fe2+被氧化变为Fe3+，反应的离子方程式为2Fe2+＋H2O2＋2H+＝2Fe3+＋2H2O；

(2)步骤Ⅰ是在溶液Ⅱ中加入NaOH溶液调节其pH＝9.8，其目的是使溶液中的Fe3+、Mn2+完全形成Mn(OH)2、Fe(OH)3沉淀，而Mg2+不沉淀；

(3)根据上述分析可知：沉淀物Ⅰ的主要成分是Fe(OH)3、Mn(OH)2；

(4)沉淀物Ⅱ加热煮沸，MgCO3与水反应产生更难溶的Mg(OH)2，同时产生CO2气体，反应的化学方程式为MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑。