Question

卤块的主要成分是MgCl₂，此外还含 Fe³⁺、Fe²⁺ 和Mn²⁺等离子。以卤块为原料可制得轻质氧化镁，工艺流程如下图：

 

已知：Fe²⁺氢氧化物呈絮状，不易从溶液中除去，所以常将它氧化为Fe³⁺，生成Fe(OH)₃沉淀除去。若要求产品尽量不含杂质，请根据表1表2提供的资料，填写空白：  

表1   生成氢氧化物沉淀的pH

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	9.6	11.1

表2   化学试剂价格表

试剂	价格（元/吨）
漂液（含NaClO，25.2%）	450
双氧水（含H2O2 ,30%）	2400
烧碱（含98% NaOH）	2100
纯碱（含99.5% Na2CO3）	600

（1）在步骤②中加入漂液而不是双氧水其原因是                                          。

写出加入NaClO发生反应的离子方程式                                                         。

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

（3）沉淀物A的成分为              ，试剂Z应该是               。

（4）在步骤⑤中发生反应的化学方程式是                                                       。

（5）若在实验室中完成步骤⑥，则沉淀物必需在           （填仪器名称）中灼烧。

Answer

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

（2）使除Mg2+以外的各种杂质金属离子都生成氢氧化物沉淀，以便过滤除去。（2分）

（3）Fe（OH）3 、 Mn（OH）2 、 Mg（OH）2 （2分，写3个且全对得2分，只写其中2个且写对得1分，其他情况都得0分） 纯碱 （2分）

（4）MgCO3 ＋H 2O Mg（OH）2↓+ CO2↑ （3分，产物写成碱式碳酸镁也算正确）

（5）坩埚 （2分）

【解析】

试题分析：（1）表2为一个试剂价格表，在漂白液和双氧水均可做氧化剂时，从经济角度应该选漂液更加实惠；因此加入漂白液次氯酸钠后发生的化学反应的离子方程式为

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

（2）从表1的离子沉淀PH值可以看出步骤③调节pH值目的是使除Mg2+以外的各种杂质金属离子都生成氢氧化物沉淀，以便过滤除去。

（3）步骤③调节pH值使除Mg2+以外的各种杂质金属离子都沉淀了，但pH值已略微超过了Mg2+ 开始沉淀的pH值，所以得到的沉淀物A为Fe（OH）3 、 Mn（OH）2 ，也有 Mg（OH）2 ；沉淀物B在水中加热煮沸可以生成气体，同时又生成沉淀物Mg（OH）2 ，则沉淀物B一定不是Mg（OH）2 ，所以加入的Z物质在表2中只能选纯碱。

（4）加入的Z物质为纯碱，所以生成的沉淀物B是MgCO3，所以沉淀物MgCO3在煮沸的情况下发生水解，生成Mg（OH）2 和CO2气体。化学方程式为MgCO3 ＋H 2O Mg（OH）2↓+ CO2↑ 。

（5）氢氧化镁灼烧制备氧化镁，应该在耐高温的容器坩埚中进行。

考点：本题考查的是简单的化学工艺流程题。