Question

15．盐卤中除含有Mg²⁺、Cl^-外，还含有少量Na⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-和CO（NH₂）₂等．从海水提取食盐和Br₂后的盐卤中可以提取MgCl₂、MgO、Mg（OH）₂等物质，制备流程如图所示：

（1）从MgCl₂溶液得到MgCl₂•6H₂O晶体的过程中所需的基本操作顺序依次为BCE；
A．加热蒸馏B．加热浓缩C．冷却结晶D．趁热过滤 E．过滤洗涤
（2）制取无水氯化镁必须在氯化氢存在的条件下进行，原因是防止Mg²⁺水解，Mg²⁺+2H₂O?Mg（OH）₂+2H⁺（用适当的文字结合化学用语说明）．
（3）用NaClO除去尿素CO（NH₂）₂时，生成物除盐外，都是能参与大气循环的物质，则该反应的化学方程式为3NaClO+CO（NH₂）₂═3NaCl+CO₂↑+N₂↑+2H₂O或NaOH+3NaClO+CO（NH₂）₂═3NaCl+NaHCO₃+N₂↑+2H₂O；加入NaClO的另一个作用是氧化Fe²⁺使它变成Fe（OH）₃沉淀而除去．
（4）Mg（OH）₂是制镁盐、耐火材料和阻燃剂的重要原料．
已知25℃时K_sp[Mg（OH）₂]=5.6×10^-12，且Mg（OH）₂（s）═MgO（s）+H₂O （s）△H=+81.5kJ/mol．
①下列叙述正确的是B．
A．从盐卤或海水中获得Mg（OH）₂，工业上选择NaOH作沉淀剂
B．Mg（OH）₂能作阻燃剂的原因是它分解吸热且生成MgO覆盖可燃物
C．可加热Mg（OH）₂得到MgO，再电解熔融的MgO制金属镁
②酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下：

pH	＜8.0	8.0～9.6	＞9.6
颜色	黄色	绿色	蓝色

25℃时，在Mg（OH）₂的饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂，溶液的颜色为蓝色．

Answer 1

分析 盐卤中除含有Mg²⁺、Cl^-外，还含有少量Na⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-和CO（NH₂）2等，向盐卤溶液中加入少量NaOH、CaCl₂、NaClO溶液并调节溶液的pH，发生的反应分别为Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃、SO₄^2-+Ca²⁺=CaSO₄、3NaClO+CO（NH₂）2═3NaCl+CO₂↑+N₂↑+2H₂O，次氯钠还能氧化亚铁离子生成铁离子而转化为氢氧化铁沉淀，然后过滤，得到的滤渣中含有Fe（OH）₂、Fe（OH）₃、CaSO₄，滤液中含有氯化镁，向滤液I中加入碱然后过滤得到Mg（OH）₂沉淀和MgCl₂溶液，将溶液蒸发浓缩、冷却结晶得到MgCl₂.6H₂O，在HCl氛围中加入MgCl₂.6H₂O得到MgCl₂、MgO，
（1）从MgCl₂溶液得到MgCl₂•6H₂O蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤；
（2）氯化镁易水解生成氢氧化镁和HCl，升高温度促进盐酸挥发，促进氯化镁水解；
（3）用NaClO除去尿素CO（NH₂）₂时，生成物除盐外，都是能参与大气循环的物质，应该生成氮气、二氧化碳和水，根据反应物和生成物书写方程式；
加入NaClO还能氧化还原性离子；
（4）①A．从盐卤或海水中获得Mg（OH）₂，工业上选择石灰乳作沉淀剂，NaOH价格较高；
B．Mg（OH）₂受热分解生成MgO，MgO熔点较高；
C．电解熔融的MgCl₂冶炼制金属镁；
②25℃时，在Mg（OH）₂的饱和溶液中c（OH^-）=$\root{3}{2{K}_{sp}}$=$\root{3}{2×5.6×1{0}^{-12}}$mol/L，
该溶液中c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-14}}{\root{3}{2×5.6×1{0}^{-12}}}$mol/L，溶液的pH=-lg$\frac{1{0}^{-14}}{\root{3}{2×5.6×1{0}^{-12}}}$≈10.3．

解答 解：盐卤中除含有Mg²⁺、Cl^-外，还含有少量Na⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-和CO（NH₂）2等，向盐卤溶液中加入少量NaOH、CaCl₂、NaClO溶液并调节溶液的pH，发生的反应分别为Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃、SO₄^2-+Ca²⁺=CaSO₄、3NaClO+CO（NH₂）2═3NaCl+CO₂↑+N₂↑+2H₂O，次氯钠还能氧化亚铁离子生成铁离子而转化为氢氧化铁沉淀，然后过滤，得到的滤渣中含有Fe（OH）₂、Fe（OH）₃、CaSO₄，滤液中含有氯化镁，向滤液I中加入碱然后过滤得到Mg（OH）₂沉淀和MgCl₂溶液，将溶液蒸发浓缩、冷却结晶得到MgCl₂.6H₂O，在HCl氛围中加入MgCl₂.6H₂O得到MgCl₂、MgO，
（1）从MgCl₂溶液得到MgCl₂•6H₂O蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤，故选BCE；
（2）氯化镁易水解生成氢氧化镁和HCl，升高温度促进盐酸挥发，促进氯化镁水解，为抑制氯化镁水解，需要在HCl氛围中加热，故答案为：防止Mg²⁺水解，Mg²⁺+2H₂O?Mg（OH）₂+2H⁺；
（3）用NaClO除去尿素CO（NH₂）₂时，生成物除盐外，都是能参与大气循环的物质，应该生成氮气、二氧化碳和水，根据反应物和生成物书写方程式为3NaClO+CO（NH₂）₂═3NaCl+CO₂↑+N₂↑+2H₂O或NaOH+3NaClO+CO（NH₂）₂═3NaCl+NaHCO₃+N₂↑+2H₂O；
加入NaClO还能氧化还原性离子亚铁离子，使它变成Fe（OH）₃沉淀而除去，
故答案为：3NaClO+CO（NH₂）₂═3NaCl+CO₂↑+N₂↑+2H₂O或NaOH+3NaClO+CO（NH₂）₂═3NaCl+NaHCO₃+N₂↑+2H₂O；氧化Fe²⁺使它变成Fe（OH）₃沉淀而除去；
（4）①A．从盐卤或海水中获得Mg（OH）₂，NaOH价格较高，工业上选择石灰乳作沉淀剂而不是NaOH，故A错误；
B．Mg（OH）₂受热分解生成MgO且该反应是吸热反应，MgO熔点较高，一般条件下不熔融，所以Mg（OH）₂能作阻燃剂的原因是它分解吸热且生成MgO覆盖可燃物，故正确；
C．电解熔融的MgCl₂冶炼制金属镁，因为MgO熔点高，电解熔融MgO冶炼Mg需要消耗大量能源，故错误；
故选B；
②25℃时，在Mg（OH）₂的饱和溶液中c（OH^-）=$\root{3}{2{K}_{sp}}$=$\root{3}{2×5.6×1{0}^{-12}}$mol/L，
该溶液中c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-14}}{\root{3}{2×5.6×1{0}^{-12}}}$mol/L，溶液的pH=-lg$\frac{1{0}^{-14}}{\root{3}{2×5.6×1{0}^{-12}}}$≈10.3，根据表中数据知，该溶液呈蓝色，故答案为：蓝色．

点评 本题考查物质制备，为高频考点，侧重考查学生分析、计算及知识综合运用能力，明确难溶物溶解平衡、盐类水解、金属冶炼、氧化还原反应等知识点是解本题关键，难点是（4）溶液溶液pH值的计算，注意：金属Mg冶炼采用电解熔融氯化镁的方法，而Al采用电解熔融氧化铝的方法冶炼，题目难度不大．