题目内容

9．碱式次氯酸镁微溶于水，不潮解，相对稳定，是一种有开发价值的无机抗菌剂，以菱镁矿（MgCO3，含少量FeCO3）为主要原料制备碱式次氯酸镁的工业流程如图：

回答下列问题：
（1）菱镁矿“酸溶”时，为了提高溶出率，可采取的措施有粉碎菱镁矿或增大盐酸浓度等（写一条）．
（2）H2O2的电子式为，它的作用是将Fe2+氧化为Fe3+．
（3）“调pH”时加入的试剂X为MgO（填化学式）．
（4）“混合”时发生反应的化学方程式为NaClO+2MgCl2+3NaOH+H2O=Mg2ClO（OH）3•H2O↓+4NaCl．“混合”时NaOH溶液需最后加入且不能过量，其原因是防止生成Mg（OH）2沉淀．
（5）在酸性溶液中碱式次氯酸镁具有杀菌、漂白作用的原因是Mg2ClO（OH）3•H2O+4H+=2Mg2++HClO+4H2O（或Mg2ClO（OH）3+4H+=2Mg2++HClO+3H2O）（用离子方程式表示）．
（6）如果以单位质量的消毒剂所得到的电子数来表示消毒效率，碱式次氯酸镁的消毒效率是Cl2的消毒效率的0.42倍（计算结果保留两位小数）．

分析 菱镁矿（MgCO3，含少量FeCO3）用盐酸溶解，所得溶液中含有MgCl2、FeCl2及过量的HCl，再加入过氧化氢将Fe2+氧化为Fe3+，加入MgO调节溶液pH，Fe3+使转化为Fe（OH）3沉淀过滤除去，滤液为MgCl2溶液，向MgCl2溶液中加入NaClO溶液、NaOH溶液得到[Mg2ClO（OH）3•H2O]，过滤分离，滤液中含有NaCl，据此分析作答．

解答 解：（1）粉碎菱镁矿或增大盐酸浓度等可提高菱镁矿“酸溶”时的溶出率；
故答案为：粉碎菱镁矿或增大盐酸浓度等；
（2）过氧化氢为共价化合物，电子式为：，过氧化氢具有氧化性，能将Fe2+氧化为Fe3+，便于除去铁元素；
故答案为：；将Fe2+氧化为Fe3+；
（3）“调pH”的作用是将铁离子以氢氧化物的形式除去，同时不引入新杂质，故试剂X可为MgO；
故答案为：MgO；
（4）混合时MgCl2溶液中加入NaClO溶液、NaOH溶液得到[Mg2ClO（OH）3•H2O]，化学反应为：NaClO+2MgCl2+3NaOH+H2O=Mg2ClO（OH）3•H2O↓+4NaCl；开始加入氢氧化钠或氢氧化钠过量，会生成Mg（OH）2沉淀，故混合时NaOH溶液需最后加入且不能过量；
故答案为：NaClO+2MgCl2+3NaOH+H2O=Mg2ClO（OH）3•H2O↓+4NaCl；防止生成Mg（OH）2沉淀；
（5）在酸性溶液中碱式次氯酸镁生成次氯酸：Mg2ClO（OH）3•H2O+4H+=2Mg2++HClO+4H2O，生成的次氯酸具有强氧化性、漂白性，可以杀菌、漂白；
故答案为：Mg2ClO（OH）3•H2O+4H+=2Mg2++HClO+4H2O（或Mg2ClO（OH）3+4H+=2Mg2++HClO+3H2O）；
（6）根据Mg2ClO（OH）3•H2O～Cl-～2e-，则1gMg2ClO（OH）3•H2O转移电子数为$\frac{2}{168.5}$，
Cl2～Cl-～2e-，1gCl2转移电子数为$\frac{2}{71}$，故碱式次氯酸镁的消毒效率是Cl2的消毒效率$\frac{2}{168.5}$：$\frac{2}{71}$=0.42；
故答案为：0.42．

点评 本题考查物质制备实验、物质分离和提纯、对操作与原理的分析评价、氧化还原反应电子的转移等，明确工艺流程原理是解本题关键，熟练掌握元素化合物知识，题目难度中等．

练习册系列答案
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19．向含NaOH、Ba（OH）2、NaAlO2各1mol的混合溶液中，缓慢通入CO2气体，产生沉淀的量与通入CO2的量图象关系如图所示，下列说法错误的是（　　）
A．a点对应的溶液中，Na+、Fe3+、SO42-、HCO3-能大量共存
B．c、d两点对应的溶液中，沉淀的质量相等
C．d点对应的溶液中，c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（OH-）＞c（H+）
D．d点与e点对比，e点溶液的导电性增强
20．己知：还原性HSO3-＞I-，氧化性IO3-＞I2．在含3mol NaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液．加入KIO3和析出I2的物质的量的关系曲线如图所示．下列说法不正确的是（　　）
A．0～a间发生反应：3HSO3-+IO3-═3SO42-+I-+3H+
B．a～b间共消耗NaHSO3的物质的量为1.8mol
C．b～c间反应：I2仅是氧化产物
D．当溶液中I-与I2的物质的量之比为5：3时，加入的KIO3为1.1mol
17．下列4种有机物：
①
②
③
④
其中一氯取代物的同分异构体数目相同的是（　　）
A．①和②B．②和③C．①和③D．②和④
4．碱式碳酸镁可用于牙膏、医药化妆品等工业，化学式为4MgCO3•Mg（OH）2•5H2O，某碱式碳酸镁中含有SiO2杂质，为测定其纯度．某兴趣小组设计了如下几个方案：
方案I
如图1，取一定质量的样品，与硫酸充分反应，通过测定CO2的质量计算纯度

（1）乙中发生反应的方程式为4MgCO3•Mg（OH）2•5H2O+5H2SO4=5MgSO4+11H2O+4CO2↑．
（2）仪器接口的连接顺序为（装置可以重复使用） a→d→e→b→c→b→c，丁的作用是除去二氧化碳气体中的水蒸气．
（3）关闭止水夹K，向样品中加入足量的稀硫酸，当样品充分反应完后，为了测定准确还应进行的操作是打开止水夹K从甲中通入空气，把生成的二氧化碳气体全部赶入干燥管吸收．
方案Ⅱ
①称取碱式碳酸镁样品mg；②将样品充分高温燃烧，冷却后称量；③重复操作②，测得剩余固体质量为m1g（用托盘天平称量）．
（4）图2仪器中，该方案不会用到的是E．
（5）判断样品完全分解的方法是样品连续两次高温煅烧，冷却称量质量相差0.1g以内．
（6）有同学认为方案Ⅱ高温燃烧的过程中会发生MgCO3+SiO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$MgSiO3+CO2↑，会导致测定结果有误，你任为这位同学的观点正确吗？错误，（填“正确”或“错误”）请说明自己的理由：该反应的发生不影响生成CO2和水蒸气的量．
14．七水硫酸镁（MgSO4•7H2O）为白色细小四角柱状结晶，无臭，味苦，在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用，利用化工厂生产硼砂的废渣一硼镁泥可制取七水硫酸镁．硼镁泥的主要成分是MgCO3，还含有其他杂质（MgO、SiO2、Fe2O3、CaO、B2O3、Al2O3、MnO等）．
表1 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH
沉淀物Al（OH）3Fe（OH）3Fe（OH）3Mn（OH）2Mg（OH）2
pH值4.73.29.710.411.2
表2两种盐的溶解度（单位为g/100g水）
温度/℃1030405060
CaSO40.190.210.210.200.19
MgSO4•7H2O30.935.540.845.6-
硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如图

根据以上流程图并参考表格数据，试回答下列问题：
（1）在酸溶过程中，想加快酸溶速度，提出两种可行的措施加热，搅拌或将固体粉碎．
（2）沉淀A中除二氧化硅外，还含有硼酸（H3BO3），硼酸微溶于水，为一元弱酸，其酸性不来源于羟基的电离，写出硼酸水溶液电离方程式Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-
（3）经对沉淀B进行分析，发现其中含有二氧化锰，用离子方程式解释产生二氧化锰原因：Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-．
（4）加入硼镁泥调节pH=5～6目的是使溶液中的Al3+和Fe3+完全转化为沉淀而折出．
（5）得到的沉淀C的组成是CaSO4•2H2O或CaSO4（填化学式），过滤Ⅲ需趁热过滤，原因是趁热过滤有利于分离CaSO4和MgSO4并防止MgSO4在温度低时结晶析出
（6）检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3+的实验方法是取过滤Ⅱ后的溶液1～2ml丁试管中，加入少量KSCN溶液，如果溶液显红色，证明滤液中有Fe3+，否则无．
1．化学与生活、社会密切相关．下列说法不正确的是（　　）
A．氢氧化铝可作胃酸的中和剂
B．绚丽缤纷的烟花中添加了含钾、钙、钠、铜等金属元素的化合物
C．SiO2、NaOH、HF三者两两均能反应
D．制备单晶硅的过程中不发生氧化还原反应
18．下列各元素的氧化物中，既能与盐酸反应生成盐和水，又能与NaOH溶液反应生成盐和水的是（　　）
A．元素X：位于元素周期表中的第三周期ⅢA 族
B．元素Y：它的二价阳离子核外电子总数与氖原子相同
C．元素Z：它的原子中M层比L层少2个电子
D．元素W：它的化合物的焰色反应颜色呈黄色
15．用4种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是（　　）
选项操作及现象溶液
A通入CO2，溶液变浑浊；继续通CO2至过量，浑浊消失．再加入足量NaOH溶液，又变浑浊Ca（OH）2溶液
B通入CO2，溶液变浑浊；继续通CO2至过量，浑浊不消失Na2SiO3溶液
C通入CO2，溶液变浑浊；再加入品红溶液，溶液为红色Ca（ClO）2溶液
D通入SO2，溶液没有明显变化；再通入氨气，溶液变浑浊CaCl2溶液
A．AB．BC．CD．D

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