Question

【题目】卤块的主要成分是MgCl2，还含有少量Fe2+、Fe3+和Mn2+等杂质离子。现以卤块为原料按如下流程进行生产，以制备金属镁。

本流程操作条件下，生成氢氧化物沉淀的pH如下表:

物质	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Mn(OH)2	Mg(OH)2
开始沉淀	2.7	7.6	8.3	10.0
沉淀完全	3.7	9.6	9.8	11.1

*Fe2+氧氧化物呈絮状，不易从溶液中除去，常将它氧化为Fe3+后生成Fe(OH)3沉淀除去。 请回答以下问题：

（1）步骤①中，为了加快酸溶速率，除了适当增加稀盐酸的浓度外，还可以采取的措施有 __________________________ (任写一条)。

（2）步骤②中NaClO的电子式为__________，加入NaClO溶液的目的是_________________________

(用离子方程式解释)。

（3）常温时，Mg(OH)2的Ksp=1.8×10-11。当溶液pH=10.0时，溶液中的c(Mg2+)=___________。

（4）若将步骤⑤中“稀盐酸”改为“加水、煮沸”的方式可以得到另一种沉淀物和一种无色无味的气体，请写出该反应的化学方程式__________________________________________。

（5）步骤⑥中涉及的操作是_____________________________，且⑥⑦操作均需在HCl气流中进行，其原因是_______________________________________。

Answer 1

【答案】 加热（将卤块粉碎、不断搅拌等合理操作） 2Fe2++2H++ ClO-=2Fe3++H2O+Cl- 1.8×10-3 mol/L MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2 ↑ 蒸发浓缩、冷却结晶 抑制MgCl2水解

【解析】(1)步骤①中，为加快酸溶速率，除适当增加稀盐酸的浓度外，还可以通过加热或将卤块粉碎、不断搅拌等措施来达到目的；

(2)NaClO是离子化合物，其电子式为，步骤②加入NaClO溶液的目的是在酸性溶液中会氧化亚铁离子为铁离子，反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O；

(3)已知Ksp=c(Mg2+)×c2(OH-)=1.8×10-11，则当溶液pH=10.0，即c(OH-)===1×10-4mol/L，溶液中的c(Mg2+)==1.8×10-3 mol/L；

(4)将步骤⑤中MgCO3的悬浊液直接加热煮沸，生成二氧化碳和氢氧化镁沉淀，发生反应的化学方程式为MgCO3+H2OMg(OH)2↓+CO2↑；

(5)步骤⑥通过将MgCl2溶液蒸发浓缩、冷却结晶最终获得MgCl2·6H2O，因加热能促进Mg2+水解，则⑥⑦操作均需在HCl气流中进行，目的是为了抑制MgCl2水解。