Question

【题目】卤块的主要成分是MgCl2，此外还含有Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子。若以它为原料按下图所示工艺流程进行生产，可制得轻质氧化镁。

已知1：生成氢氧化物沉淀的pH

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

已知2：几种难溶电解质的溶解度（20℃）

物质	溶解度/g
Fe(OH)2	5.2×10-5
Fe(OH)3	3×10-9
MgCO3	3.9×10-2
Mg(OH)2	9×10-4

（已知：Fe2+氢氧化物呈絮状，不易从溶液中除去）

请回答：

（1）步骤Ⅱ中加入的试剂X为漂液（含25.2%NaClO）。

①用玻璃棒蘸取漂液滴在pH试纸上，pH试纸先变蓝，后褪色。说明漂液具有的性质是________。

②用化学用语表示NaClO溶液使pH试纸变蓝的原因_________。

③步骤Ⅱ中漂液的主要作用是__________。

④若用H2O2代替漂液，发生反应的离子方程式为_________。

（2）步骤Ⅲ中加入的试剂Y为NaOH，应将溶液的pH调节为______，目的是_______。

（3）步骤Ⅳ中加入的试剂Z为Na2CO3，发生反应的离子方程式为_______。

（4）结合化学用语，应用化学平衡移动原理解释步骤Ⅴ中反应发生的原因_______。

Answer 1

【答案】碱性、强氧化性（漂白性）ClO-+H2OHClO+OH－将Fe2+氧化为Fe3+2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O9.8使除Mg2+以外的各种杂质金属离子都生成氢氧化物沉淀，以便通过过滤而除去Mg2++CO32－＝MgCO3↓沉淀物MgCO3存在溶解平衡，MgCO3(s)Mg2+ (aq)+CO32-(aq)，CO32-发生水解CO32－+H2OHCO3－+OH－，HCO3－+H2OH2CO3+OH－，在煮沸的情况下促进CO32-水解平衡右移。Mg2+与OH－结合生成更难溶的Mg(OH)2沉淀，促进CO32-彻底水解为H2CO3并分解为CO2和H2O。最后使MgCO3转化为Mg(OH)2。或：MgCO3 +H2OMg(OH)2 +CO2，由于水解生成的Mg(OH)2溶解度更小，煮沸有利于CO32-水解平衡右移，且又有CO2气体生成，使水解趋于完全，MgCO3转化为Mg(OH)2。

【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）①漂液（含25.2%NaClO）中NaClO溶液中水解显碱性，pH变蓝色，蓝色褪去是水解生成的次氯酸具有漂白性，用玻璃棒蘸取漂液滴在pH试纸上，pH试纸先变蓝，后褪色，说明漂液具有的性质是碱性、漂白性；

②NaClO溶液使pH试纸变蓝是次氯酸根离子水解生成次氯酸和氢氧根离子，溶液显碱性，反应的离子方程式为ClO-+H2OHClO+OH－；

③步骤Ⅱ中漂液具有强氧化性，氧化亚铁离子为铁离子；

④过氧化氢具有氧化性，酸性溶液中能氧化亚铁离子为铁离子，反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O；

（2）骤Ⅲ中加入的试剂Y为NaOH，应将溶液的pH调节为9.8，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通过过滤而除去；

（3）步骤Ⅳ中加入的试剂Z为Na2CO3，加入后沉淀镁离子，发生反应的离子方程式为Mg2++CO32－＝MgCO3↓；

（4）由于沉淀物MgCO3存在溶解平衡：MgCO3(s)Mg2+ (aq)+CO32-(aq)，CO32-发生水解CO32－+H2OHCO3－+OH－，HCO3－+H2OH2CO3+OH－，在煮沸的情况下促进CO32-水解平衡右移。Mg2+与OH－结合生成更难溶的Mg(OH)2沉淀，促进CO32-彻底水解为H2CO3并分解为CO2和H2O，所以最后使MgCO3转化为Mg(OH)2。