“鹵塊”的主要成分為MgCl2(含F(xiàn)e2+、Fe3+、Mn2+等雜質(zhì)離子),若以它為原料,按如下工藝流程圖,即可制得“輕質(zhì)氧化鎂”。如果要求產(chǎn)品盡量不含雜質(zhì)離子,而且成本較低,流程中所用試劑或pH值控制可參考下列附表確定。輕質(zhì)氧化鎂工藝流程圖如下:

表1  化學(xué)試劑價(jià)格表              

試劑
價(jià)格(元/ t )
漂液(含NaClO25.2%)
H2O2(30%)
NaOH(固98%)
Na2CO3(固99.5%)
鹵塊(MgCl2,30%)
450
2400
2100
600
310
 
表2 生成氫氧化物沉淀的值
         
物質(zhì)
開(kāi)始沉淀
沉淀完全
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Mn(OH)2
Mg(OH)2
2.7
7.6
8.3
9.6
3.7
9.6Ω
9.8
11.1
Ω注:Fe2+氫氧化物呈絮狀,不易從溶液中除去,所以常將它氧化成為Fe3+,生成Fe(OH)3沉淀而去除之。請(qǐng)?zhí)顚懸韵驴瞻祝?br />⑴、在步驟②加入試劑X,最佳選擇應(yīng)是    ,其作用是            。
⑵、在步驟③加入的試劑Y應(yīng)是      ,之所以要控制pH=9.8,其目的
                     。
⑶、在步驟⑤時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是:                    。

(8分)(1)漂液(1分) 使Fe2+氧化成為 Fe3+  (2分)(2)燒堿 (1分) 使除Mg2+以外的各種雜質(zhì)金屬離子都生成氫氧化物沉淀,以便過(guò)濾除去。[或使雜質(zhì)離子(Fe3+、Mn2+)沉淀完全又盡量減少M(fèi)g2+損失](2分)(3) MgCO3 + H2OMg(OH)2↓+ CO2↑(2分)

解析試題分析:(1)根據(jù)已知信息可知,在步驟②加入試劑X的目的是氧化亞鐵離子。由于漂液的價(jià)格最便宜,所以最佳選擇應(yīng)是漂液。
(2)試劑Y的目的是沉淀金屬離子的,所以選擇氫氧化鈉溶液。根據(jù)沉淀的pH值可知,之所以要控制pH=9.8,其目的是使除Mg2+以外的各種雜質(zhì)金屬離子都生成氫氧化物沉淀,以便過(guò)濾除去。
(3)Z是碳酸鈉,目的是生成碳酸鎂沉淀。在溶液中加熱碳酸鎂和水反應(yīng)生成氫氧化鎂和CO2,所以該反應(yīng)的方程式是MgCO3 + H2OMg(OH)2↓+ CO2↑。
考點(diǎn):考查輕質(zhì)氧化鎂制備的有關(guān)工藝流程圖的判斷
點(diǎn)評(píng):該題是高考中的常見(jiàn)題型,屬于中等難度的試題。試題難易適中,綜合性強(qiáng),側(cè)重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導(dǎo)與訓(xùn)練,有助于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和發(fā)散思維能力。也有利于培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力,提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。該類試題需要注意的是該題需要明確的這種類型的試題主要是以實(shí)驗(yàn)基本操作為中心,通過(guò)是什么、為什么和怎樣做重點(diǎn)考查實(shí)驗(yàn)基本操作的規(guī)范性和準(zhǔn)確性及靈活運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

氯酸鎂[Mg(ClO32]常用作催熟劑、除草劑等,實(shí)驗(yàn)室制備少量Mg(ClO32?6H2O的流程如下:

已知:①鹵塊主要成分為MgCl2?6H2O,含有MgSO4、FeCl2等雜質(zhì).
②四種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)變化曲線如下圖所示.

(1)過(guò)濾所需要的主要玻璃儀器有
漏斗、玻璃棒、燒杯
漏斗、玻璃棒、燒杯
,加MgO后過(guò)濾所得濾渣的主要成分為
BaSO4和Fe(OH)3
BaSO4和Fe(OH)3

(2)加入BaCl2的目的是除去SO42-,如何檢驗(yàn)SO42-已沉淀完全?答:
靜置,取上層清液加入BaCl2,若無(wú)白色沉淀,則SO42-沉淀完全
靜置,取上層清液加入BaCl2,若無(wú)白色沉淀,則SO42-沉淀完全

(3)加入NaClO3飽和溶液發(fā)生反應(yīng)為:MgCl2+2NaClO3═Mg(ClO32+2NaCl↓再進(jìn)一步制取Mg(ClO32?6H2O的實(shí)驗(yàn)步驟依次
為:①
蒸發(fā)結(jié)晶
蒸發(fā)結(jié)晶
;②
趁熱過(guò)濾
趁熱過(guò)濾
;③
冷卻結(jié)晶
冷卻結(jié)晶
;④過(guò)濾、洗滌.
(4)產(chǎn)品中Mg(ClO32?6H2O含量的測(cè)定:
步驟1:準(zhǔn)確稱量3.50g產(chǎn)品配成100mL溶液.
步驟2:取10mL于錐形瓶中,加入10mL稀硫酸和20mL 1.000mol?L-1的FeSO4溶液,微熱.
步驟3:冷卻至室溫,用0.100mol?L-1 K2Cr2O7溶液滴定至終點(diǎn),此過(guò)程中反應(yīng)的離子方程式為:Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O.
步驟4:將步驟2、3重復(fù)兩次,平均消耗K2Cr2O7溶液15.00mL.
①寫出步驟2中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:
ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O
ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O

②產(chǎn)品中Mg(ClO32?6H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
78.3%
78.3%

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

“鹵塊”的主要成分為MgCl2(含F(xiàn)e2+、Fe3+、Mn2+等雜質(zhì)離子),若以它為原料,按如下工藝流程圖,即可制得“輕質(zhì)氧化鎂”。如果要求產(chǎn)品盡量不含雜質(zhì)離子,而且成本較低,流程中所用試劑或PH值控制可參考下列附表確定

          輕質(zhì)氧化鎂生產(chǎn)工藝流程圖

          表1   生成氫氧化物沉淀的PH值

物質(zhì)

開(kāi)始沉淀

沉淀完全

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Mn(OH)2

Mg(OH)2

2.7

7.6

8.3

9.6

3.7

9.6

9.8

11.1

*)注:Fe2+氫氧化物呈絮狀,不易從溶液中除去,所以常常將它氧化成為Fe3+,生成

Fe(OH)3沉淀而去除之。

        表2    化學(xué)試劑價(jià)值表

試劑

價(jià)格(元/t)

漂液(含NaClO25.2%)

H2O2(30%)

NaOH(固98%)

Na2CO3(固99.5%)

鹵塊(MgCl2,30%)

450

2400

2100

600

310

請(qǐng)?zhí)顚懸韵驴瞻祝?/p>

(1)在步驟②加入的試劑X,最佳選擇應(yīng)是       ,其作用是       。

(2)步驟③加入的試劑Y應(yīng)是       ;之所以要控制pH=9.8,其目的是       。

(3)在步驟⑤時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是:        

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2013-2014學(xué)年湖北省八校高三第一次聯(lián)考理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

氯酸鎂[Mg(ClO3)2]常用作催熟劑、除草劑等,實(shí)驗(yàn)室制備少量Mg(ClO3)2·6H2O的流程如下:

已知:①鹵塊主要成分為MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等雜質(zhì)。

②四種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)變化曲線如圖所示。

(1)過(guò)濾所需要的主要玻璃儀器有                                ,

(2)加入BaCl2的目的是              ,加MgO后過(guò)濾所得濾渣的主要成分為                  。

(3)加入NaClO3飽和溶液后發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為                              ,再進(jìn)一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的實(shí)驗(yàn)步驟依次為:①蒸發(fā)結(jié)晶;②           ;③          ;④過(guò)濾、洗滌。

(4)產(chǎn)品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的測(cè)定: 

步驟1:準(zhǔn)確稱量3.50 g產(chǎn)品配成100 mL溶液。

步驟2:取10.00 mL于錐形瓶中,加入10.00 mL稀硫酸和20 .00mL 1.000 mol·L1的FeSO4溶液,微熱。

步驟3:冷卻至室溫,用0.100 mol·L1 K2Cr2O7  溶液滴定剩余的Fe2至終點(diǎn),此過(guò)程中反應(yīng)的離子方程式為:Cr2O72+6Fe2+14H=2Cr3+6Fe3+7H2O。

步驟4:將步驟2、3重復(fù)兩次,平均消耗K2Cr2O7    溶液15.00 mL。

①寫出步驟2中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:                                         ;

②產(chǎn)品中Mg(ClO3)2·6H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為           。

 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2012-2013學(xué)年江蘇省徐州市高三考前模擬化學(xué)試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

氯酸鎂[Mg(ClO3)2]常用作催熟劑、除草劑等,實(shí)驗(yàn)室制備少量Mg(ClO3)2·6H2O的流程如下:

已知:①鹵塊主要成分為MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等雜質(zhì)。

②四種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)變化曲線如圖所示。

(1)過(guò)濾所需要的主要玻璃儀器有    ,加MgO后過(guò)濾所得濾渣的主要成分為    。

(2)加入BaCl2的目的是除去SO42,如何檢驗(yàn)SO42已沉淀完全?答:   

(3)加入NaClO3飽和溶液發(fā)生反應(yīng)為:MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl↓再進(jìn)一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的實(shí)驗(yàn)步驟依次為:①    ;②    ;③    ;④過(guò)濾、洗滌。

(4)產(chǎn)品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的測(cè)定:

步驟1:準(zhǔn)確稱量3.50 g產(chǎn)品配成100 mL溶液。

步驟2:取10 mL于錐形瓶中,加入10 mL稀硫酸和20 mL 1.000 mol·L1

FeSO4溶液,微熱。

步驟3:冷卻至室溫,用0.100 mol·L1 K2Cr2O7  溶液滴定至終點(diǎn),此過(guò)程中反應(yīng)的離子方程式為:Cr2O72+6Fe2+14H=2Cr3+6Fe3+7H2O。

步驟4:將步驟2、3重復(fù)兩次,平均消耗K2Cr2O7    溶液15.00 mL。

①寫出步驟2中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:   

②產(chǎn)品中Mg(ClO3)2·6H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為    。

 

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