题目内容

6．Mg（OH）2可用作塑料的阻燃剂．现以某矿石（主要成分为3MgO•2SiO2•2H2O，还有少量Fe2O3、FeO、CaO和Al2O3）为原料生产，其工艺流程如下：

已知：
表1生成氢氧化物沉淀的pH
物质Fe（OH）2Fe（OH）3Al（OH）3Mg（OH）2
开始沉淀的pH7.61.93.49.1
完全沉淀的pH9.63.24.711.1
表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
回答下列问题：
（1）酸浸时，为提高矿石的浸出率可采取的措施为将矿石粉碎（任写一条）．该过程H2SO4适当过量的目的是使固体充分溶解、使Ca2+以CaSO4沉淀形式除去．
（2）工业生产要求生产成本较低，产品尽量不含杂质．试剂A的最佳选择是漂液（或NaClO），写出其发生反应的离子方程式2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O．
（3）水解过程需调节溶液pH，a的取值范围为4.7≤a＜9.1，滤渣II的成分是Fe（OH）3、Al（OH）3（填化学式）．
（4）向过滤II所得滤液中加入一定量氨水，写出镁离子沉淀的离子方程式Mg2++2NH3•H2O=Mg（OH）2↓+2NH4+，该过程温度不宜过高的原因是氨水受热分解．
（5）实际生产中，可由Mg（OH）2为原料制备单质镁，简述制备方法Mg（OH）2与盐酸反应生产MgCl2，蒸发浓缩冷却结晶得到MgCl2•6H2O晶体，在HCl气流中加热失水得到无水MgCl2，电解熔融的MgCl2制取金属Mg．

分析 由流程可知，矿石（主要成分为3MgO•2SiO2•2H2O，还有少量Fe2O3、FeO、CaO和Al2O3），加硫酸时SiO2不溶解，同时生成CaSO4沉淀，过滤得到滤渣I含二氧化硅、CaSO4，滤液中含Fe2+、Mg2+、Fe3+、Al3+，试剂A为NaClO，能将Fe2+氧化为Fe3+，加MgO促进铁离子、铝离子水解，生成Fe（OH）3、Al（OH）3生成沉淀，则过滤得到滤渣II含Fe（OH）3、Al（OH）3，滤液与氨水反应生成Mg（OH）2，过滤得到Mg（OH）2，以此来解答．

解答 解：（1）酸浸时，为提高矿石的浸出率可采取的措施为将矿石粉碎（或搅拌，适当升高温度，适当提高硫酸浓度等），该过程H2SO4适当过量的目的是使固体充分溶解、使Ca2+以CaSO4沉淀形式除去，
故答案为：将矿石粉碎；使固体充分溶解；使Ca2+以CaSO4沉淀形式除去；
（2）由表2可知，漂液较便宜，则工业生产要求生产成本较低，产品尽量不含杂质．试剂A的最佳选择是漂液（或NaClO），发生离子反应为2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O，
故答案为：漂液（或NaClO）；2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O；
（3）由表1可知，使Fe3+、Al3+转化为沉淀，而Mg2+存在于溶液中，调节溶液pH，a的取值范围为4.7≤a＜9.1，滤渣II的成分是Fe（OH）3、Al（OH）3，
故答案为：4.7≤a＜9.1；Fe（OH）3、Al（OH）3；
（4）向过滤II所得滤液中加入一定量氨水，生成沉淀的离子方程式为Mg2++2NH3•H2O=Mg（OH）2↓+2NH4+，该过程温度不宜过高的原因是氨水受热分解，
故答案为：Mg2++2NH3•H2O=Mg（OH）2↓+2NH4+；氨水受热分解；
（5）因镁离子水解生成盐酸易挥发，则实际生产中，可由Mg（OH）2为原料制备单质镁，制备方法为Mg（OH）2与盐酸反应生产MgCl2，蒸发浓缩冷却结晶得到MgCl2•6H2O晶体，在HCl气流中加热失水得到无水MgCl2，电解熔融的MgCl2制取金属Mg，
故答案为：Mg（OH）2与盐酸反应生产MgCl2，蒸发浓缩冷却结晶得到MgCl2•6H2O晶体，在HCl气流中加热失水得到无水MgCl2，电解熔融的MgCl2制取金属Mg．

点评 本题考查混合物分离提纯及物质制备，为高频考点，把握流程中发生的反应、混合物分离方法、盐类水解、习题中的信息为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意两个表格数据的应用，题目难度不大．

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A．$\frac{（{C}_{1}+{C}_{2}）{ρ}_{3}}{100（{ρ}_{1}+{ρ}_{2}）}$
B．＜“m“：math xmlns：dsi='http://www．dessci．com/uri/2003/MathML'dsi：zoomscale='150'dsi：_mathzoomed='1'style='CURSOR：pointer； DISPLAY：inline-block'＞100（C1+C2）ρ3ρ1+ρ2$\frac{100（{C}_{1}+{C}_{2}）{ρ}_{3}}{{ρ}_{1}+{ρ}_{2}}$
C．$\frac{（{C}_{1}+{C}_{2}）{ρ}_{3}}{100（{ρ}_{1}+{ρ}_{2}）}$
D．$\frac{（{C}_{1}+{C}_{2}）{ρ}_{3}}{{ρ}_{1}+{ρ}_{2}}$

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