题目内容

【题目】卤块的主要成分是MgCl2,此外还含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。

表1

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

﹡Fe2+氢氧化物呈絮状,不易从溶液中除去,必须将它氧化后以Fe(OH)3沉淀形式才能除尽

表2

物质

价格(元/吨)

漂白液(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

若要求产品尽量不含杂质,而且生产成本较低,根据表1和表2提供的资料,回答下列问题:

(1)步骤②中加入的试剂X,最佳选择_____________(填物质名称),其作用是___________________。

(2)步骤③生成的沉淀物含有____________________(填化学式)。

(3)步骤⑤中发生反应的化学方程式为_____________________________。

(4)若在实验室进行步骤⑥的灼烧实验,必须用到的仪器是铁三脚、酒精喷灯、________和泥三角。

(5)在实验室中,为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+而得到较纯净的MgCl2溶液,可在加热搅拌的条件下加入一种试剂,过滤后,再向滤液中加入适量的盐酸,这种试剂是____________(填字母)。

A.NH3·H2O B.NaOH C.Na2CO3 D.MgCO3

【答案】漂白液 将Fe2+氧化为Fe3+ Fe(OH)3、Mn(OH)2 MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑ 坩埚 D

【解析】

(1)步骤②中加入的试剂X,是将Fe2+氧化为Fe3+,选择的试剂既能做到氧化Fe2+,又能做到价格低廉。

(2)步骤③将Fe3+、Mn2+都转化为沉淀。

(3)步骤③所得滤液中含有Mg2+,若直接加入NaOH,成本太高,所以加入的试剂Z应为Na2CO3,生成MgCO3沉淀,所以步骤⑤中发生反应是MgCO3的水解反应。

(4)步骤⑥的灼烧实验,必须用到坩埚。

(5)在实验室中,为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+而得到较纯净的MgCl2溶液,可在加热搅拌的条件下加入一种试剂,促进Fe3+完全水解,同时不引入新的杂质,所以可以为MgO、Mg(OH)2、MgCO3等。

(1)步骤②中加入的试剂X,是将Fe2+氧化为Fe3+,选择的试剂既能做到氧化Fe2+,又能做到价格低廉。查表中价格,可确定X为漂白液。答案为:漂白液;将Fe2+氧化为Fe3+;

(2)步骤③将Fe3+、Mn2+都转化为沉淀Fe(OH)3、Mn(OH)2。答案为:Fe(OH)3、Mn(OH)2;

(3)步骤③所得滤液中含有Mg2+,若直接加入NaOH,成本太高,所以加入的试剂Z应为Na2CO3,生成MgCO3沉淀,步骤⑤中发生反应是MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑。答案为:MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑;

(4)步骤⑥的灼烧实验,必须用到坩埚。答案为:坩埚;

(5)在实验室中,为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+而得到较纯净的MgCl2溶液,可在加热搅拌的条件下加入一种试剂,促进Fe3+完全水解,同时不引入新的杂质,此试剂可以为MgO、Mg(OH)2、MgCO3等,则选D。答案为:D。

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