Question

【题目】卤块的主要成分是MgCl2，此外还含Fe3＋、Fe2＋和Mn2＋等离子的易溶盐。以卤块为原料可制得轻质氧化镁，工艺流程如图：

已知：（1）Fe2＋氢氧化物呈絮状，不易从溶液中除去，常将它氧化为Fe3＋，生成Fe（OH）3沉淀除去。

（2）原料价格表

物质	价格/(元·吨－1)
漂液（含25.2%NaClO）	450
双氧水（含30%H2O2）	2400
烧碱（含98%NaOH）	2100
纯碱（含99.5%Na2CO3）	600

（3）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

回答下列问题：

（1）某课外兴趣小组设计实验证明卤块中含有Fe3＋为：取少许样品加水溶解，____，则说明卤块中含Fe3＋。

（2）工业上冶炼镁常用的方法的化学方程式为____。

（3）步骤②加入NaClO而不用H2O2的原因是____，步骤②反应后产生少量红褐色沉淀，该反应中氧化剂与还原剂的比例为____。

（4）沉淀A的主要成分为____；步骤④加入的物质为____。

（5）步骤⑤发生的反应的化学方程式为____。

（6）步骤⑥如在实验室进行，应选用在____（填仪器名称）中灼烧。

Answer 1

【答案】往所得溶液中滴加硫氰化钾溶液,若溶液变红 MgCl2(熔融) Mg＋Cl2↑ 漂液比H2O2的价格低得多 1：2 Fe（OH）3 Mn（OH）2 Na2CO3 MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑ 坩埚

【解析】

为除去Fe2+，先将Fe2+氧化成Fe3+，然后加入NaOH调节pH为9.8，然后在滤液中加入纯碱将Mg2+从溶液中以MgCO3沉淀出来，然后加热煮沸可得到Mg（OH）2，灼烧后得到MgO，据此解答。

（1）KSCN与Fe3+作用使溶液显红色，证明卤块中含有Fe3＋，可以向溶液中加入硫氰化钾溶液，若溶液变成红色，证明溶液中含有铁离子，否则不含铁离子，所以实验操作为：取样，加水溶解，往所得溶液中滴加硫氰化钾溶液，若溶液变红，则说明卤块中含铁离子；

（2）镁是活泼的金属，一般用电解法冶炼，则工业上冶炼镁常用方法的化学方程式为MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。

（3）步骤②是为了将Fe2+氧化成Fe3+，并在控制合适的pH条件时生成Fe（OH）3沉淀而除之，虽然漂液和H2O2都可采用，但对比表中提供的原料价格可以看出，漂液比H2O2的价格低得多，所以选漂液最合理；步骤②反应后产生少量红褐色沉淀，即亚铁离子被氧化为铁离子，而氧化剂次氯酸钠被还原为氯化钠，反应中铁元素化合价升高1价，氯元素化合价降低2价，所以根据电子得失守恒可知该反应中氧化剂与还原剂的比例为1：2。

（4）根据表中数据可知调节pH＝9.8时得到的沉淀A的主要成分为Fe（OH）3、Mn（OH）2；沉淀B是碳酸镁，则步骤④加入的物质为碳酸钠。

（5）步骤④生成的沉淀物是MgCO3，所以步骤⑤中沉淀物MgCO3在煮沸的情况下发生水解，生成Mg（OH）2和CO2气体，反应的化学方程式为MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑。

（6）步骤⑥由氢氧化镁灼烧制备氧化镁，应该在耐高温的坩埚中进行。