问题 填空题

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)32.73.7
Fe(OH)27.69.6
Mn(OH)28.39.8
Mg(OH)29.611.1
 

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% Na2CO3600
 

(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。

答案

(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 2 Mg(OH)2↓+ CO2↑ (3分,产物写成碱式碳酸镁也算正确)

(5)坩埚 (2分)

题目分析:(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 2 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。

填空题
单项选择题