Question

【題目】鹵塊的主要成分是MgCl2，此外還含F(xiàn)e3＋、Fe2＋和Mn2＋等離子的易溶鹽。以鹵塊為原料可制得輕質(zhì)氧化鎂，工藝流程如圖：

已知：（1）Fe2＋氫氧化物呈絮狀，不易從溶液中除去，常將它氧化為Fe3＋，生成Fe（OH）3沉淀除去。

（2）原料價格表

物質(zhì)	價格/(元·噸－1)
漂液（含25.2%NaClO）	450
雙氧水（含30%H2O2）	2400
燒堿（含98%NaOH）	2100
純堿（含99.5%Na2CO3）	600

（3）生成氫氧化物沉淀的PH

物質(zhì)	開始沉淀	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

回答下列問題：

（1）某課外興趣小組設(shè)計實驗證明鹵塊中含有Fe3＋為：取少許樣品加水溶解，____，則說明鹵塊中含F(xiàn)e3＋。

（2）工業(yè)上冶煉鎂常用的方法的化學(xué)方程式為____。

（3）步驟②加入NaClO而不用H2O2的原因是____，步驟②反應(yīng)后產(chǎn)生少量紅褐色沉淀，該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的比例為____。

（4）沉淀A的主要成分為____；步驟④加入的物質(zhì)為____。

（5）步驟⑤發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為____。

（6）步驟⑥如在實驗室進(jìn)行，應(yīng)選用在____（填儀器名稱）中灼燒。

Answer 1

【答案】往所得溶液中滴加硫氰化鉀溶液,若溶液變紅 MgCl2(熔融) Mg＋Cl2↑ 漂液比H2O2的價格低得多 1：2 Fe（OH）3 Mn（OH）2 Na2CO3 MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑ 坩堝

【解析】

為除去Fe2+，先將Fe2+氧化成Fe3+，然后加入NaOH調(diào)節(jié)pH為9.8，然后在濾液中加入純堿將Mg2+從溶液中以MgCO3沉淀出來，然后加熱煮沸可得到Mg（OH）2，灼燒后得到MgO，據(jù)此解答。

（1）KSCN與Fe3+作用使溶液顯紅色，證明鹵塊中含有Fe3＋，可以向溶液中加入硫氰化鉀溶液，若溶液變成紅色，證明溶液中含有鐵離子，否則不含鐵離子，所以實驗操作為：取樣，加水溶解，往所得溶液中滴加硫氰化鉀溶液，若溶液變紅，則說明鹵塊中含鐵離子；

（2）鎂是活潑的金屬，一般用電解法冶煉，則工業(yè)上冶煉鎂常用方法的化學(xué)方程式為MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。

（3）步驟②是為了將Fe2+氧化成Fe3+，并在控制合適的pH條件時生成Fe（OH）3沉淀而除之，雖然漂液和H2O2都可采用，但對比表中提供的原料價格可以看出，漂液比H2O2的價格低得多，所以選漂液最合理；步驟②反應(yīng)后產(chǎn)生少量紅褐色沉淀，即亞鐵離子被氧化為鐵離子，而氧化劑次氯酸鈉被還原為氯化鈉，反應(yīng)中鐵元素化合價升高1價，氯元素化合價降低2價，所以根據(jù)電子得失守恒可知該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的比例為1：2。

（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知調(diào)節(jié)pH＝9.8時得到的沉淀A的主要成分為Fe（OH）3、Mn（OH）2；沉淀B是碳酸鎂，則步驟④加入的物質(zhì)為碳酸鈉。

（5）步驟④生成的沉淀物是MgCO3，所以步驟⑤中沉淀物MgCO3在煮沸的情況下發(fā)生水解，生成Mg（OH）2和CO2氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑。

（6）步驟⑥由氫氧化鎂灼燒制備氧化鎂，應(yīng)該在耐高溫的坩堝中進(jìn)行。