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。以卤块为原料可制得轻质氧化镁，工艺流程如图：
已知：Fe2+氢氧化物呈絮状，不易从溶液中除去，所以常将它氧化为Fe3+，生成Fe(OH)3沉淀除去。若要求产品尽量不含杂质，请根据表1和表2提供的资料，填写空白：
表1 生成氢氧化物沉淀的pH | 表2 化学试剂价格表 | ||||
物质 | 开始沉淀 | 沉淀完全 | 试剂 | 价格（元/吨） | |
Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 | 漂液（含25.2% NaClO） | 450 | |
Fe(OH)2 | 7.6 | 9.6 | 双氧水（含30% H2O2） | 2400 | |
Mn(OH)2 | 8.3 | 9.8 | 烧碱（含98% NaOH） | 2100 | |
Mg(OH)2 | 10.0 | 11.1 | 纯碱（含99.5% Na2CO3） | 600 | |
（1）在步骤②中加入的试剂X（从表2中选择）是_______而不是双氧水，其原因是_______________________。写出加入X发生反应的离子方程式_______________________。
（2）在步骤③中控制pH=9.8，其目的是____________________________。
（3）沉淀物A的成分为______________，试剂Y（从表2中选择）应该是_______。
（4）在步骤⑤中发生反应的化学方程式是________________________。
（5）若在实验室中完成步骤⑥，则沉淀物C必需在_______（填仪器名称）中灼烧。
【答案】 漂液 漂液比H2O2的价格低得多 2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O 使Fe3+、Mn2+（或其它杂质金属离子）转化为氢氧化物沉淀而除去 Fe(OH)3、Mn(OH)2 纯碱 MgCO3+H2O
Mg(OH)2+CO2↑ 坩埚
【解析】(1)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2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，流程中加入次氯酸钠在酸性溶液中会氧化亚铁离子为铁离子，反应的离子方程式为：2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O，故答案为：漂液；漂液比H2O2的价格低得多；2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O；
(2) 分析表1提供的数据：pH=9.8，可以使除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，故答案为：使除Mg2+以外的各种杂质金属离子转化为氢氧化物沉淀除去；
(3)由流程分析可知，步骤②加入氧化剂，氧化亚铁离子为铁离子，调节溶液pH=9.8，依据表格数据判断形成沉淀的离子为Fe3+，Mn2+，反应形成的沉淀A为Fe(OH)3、Mn(OH)2；步骤④的目的是将Mg2+从溶液中沉淀出来．从MgCl2制得MgO，有两种可行的方法，一种是向溶液中加入烧碱，另一种方法是向溶液中加入纯碱，此处选用后一种方法更合理，一方面，加烧碱生成的中间产物Mg(OH)2是胶状沉淀，会造成过滤困难；加纯碱生成的中间产物MgCO3呈粗颗粒状，易过滤，MgCO3在水中经一段时间的加热会有部分反应生成CO2，由于CO2气体的产生，使沉淀变得疏松，灼烧沉淀后得到的是轻质氧化镁，另一方面，对比表2中烧碱和纯碱的价格可以看出，纯碱比烧碱价格低得多，采用纯碱路线既合理又经济，故试剂Z可用纯碱，故答案为：Fe(OH)3、Mn(OH)2；纯碱；
(4)加入的Z物质为纯碱，所以生成的沉淀物B是MgCO3，所以沉淀物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+H2O
Mg(OH)2↓+CO2↑，故答案为：MgCO3+H2OMg(OH)2↓+CO2↑；
(5)在实验室中完成步骤⑥，沉淀物须在坩埚中加热灼烧，故答案为：坩埚。
名师伴你成长课时同步学练测系列答案
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2Fe2++I2的是
实验编号 | 实验操作 | 实验现象 |
① | 滴入KSCN溶液 | 溶液变红色 |
② | 滴入AgNO3溶液 | 有黄色沉淀生成 |
③ | 滴入K3[Fe(CN)6]溶液 | 有蓝色沉淀生成 |
④ | 滴入淀粉溶液 | 溶液变蓝色 |
A．①和③ B．②和④ C．③和④ D．①和②