Question

【題目】鹵塊的主要成分是MgCl2，還含有少量Fe2+、Fe3+和Mn2+等雜質離子。現以鹵塊為原料按如下流程進行生產，以制備金屬鎂。

本流程操作條件下，生成氫氧化物沉淀的pH如下表:

物質	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Mn(OH)2	Mg(OH)2
開始沉淀	2.7	7.6	8.3	10.0
沉淀完全	3.7	9.6	9.8	11.1

*Fe2+氧氧化物呈絮狀，不易從溶液中除去，常將它氧化為Fe3+后生成Fe(OH)3沉淀除去。 請回答以下問題：

（1）步驟①中，為了加快酸溶速率，除了適當增加稀鹽酸的濃度外，還可以采取的措施有 __________________________ (任寫一條)。

（2）步驟②中NaClO的電子式為__________，加入NaClO溶液的目的是_________________________

(用離子方程式解釋)。

（3）常溫時，Mg(OH)2的Ksp=1.8×10-11。當溶液pH=10.0時，溶液中的c(Mg2+)=___________。

（4）若將步驟⑤中“稀鹽酸”改為“加水、煮沸”的方式可以得到另一種沉淀物和一種無色無味的氣體，請寫出該反應的化學方程式__________________________________________。

（5）步驟⑥中涉及的操作是_____________________________，且⑥⑦操作均需在HCl氣流中進行，其原因是_______________________________________。

Answer 1

【答案】 加熱（將鹵塊粉碎、不斷攪拌等合理操作） 2Fe2++2H++ ClO-=2Fe3++H2O+Cl- 1.8×10-3 mol/L MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2 ↑ 蒸發濃縮、冷卻結晶 抑制MgCl2水解

【解析】(1)步驟①中，為加快酸溶速率，除適當增加稀鹽酸的濃度外，還可以通過加熱或將鹵塊粉碎、不斷攪拌等措施來達到目的；

(2)NaClO是離子化合物，其電子式為，步驟②加入NaClO溶液的目的是在酸性溶液中會氧化亞鐵離子為鐵離子，反應的離子方程式為2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O；

(3)已知Ksp=c(Mg2+)×c2(OH-)=1.8×10-11，則當溶液pH=10.0，即c(OH-)===1×10-4mol/L，溶液中的c(Mg2+)==1.8×10-3 mol/L；

(4)將步驟⑤中MgCO3的懸濁液直接加熱煮沸，生成二氧化碳和氫氧化鎂沉淀，發生反應的化學方程式為MgCO3+H2OMg(OH)2↓+CO2↑；

(5)步驟⑥通過將MgCl2溶液蒸發濃縮、冷卻結晶最終獲得MgCl2·6H2O，因加熱能促進Mg2+水解，則⑥⑦操作均需在HCl氣流中進行，目的是為了抑制MgCl2水解。