Question

【題目】鹵塊的主要成分是MgCl2，此外還含Fe3+、Fe2+和Mn2+等離子．若以它以及表2中的某些物質(zhì)為原料，按圖所示工藝流程進(jìn)行生產(chǎn)，可制得輕質(zhì)氧化鎂。

若要求產(chǎn)品盡量不含雜質(zhì)，而且生產(chǎn)成本較低，請(qǐng)根據(jù)表1和表2提供的資料，填寫空白：（注*Fe2+氫氧化物呈絮狀，不易從溶液中除去，所以，常將它氧化為Fe3+，生成Fe（OH）3沉淀除去）。

（1）鐵元素位于 第____族____區(qū)，其中Fe2+ 核外電子排布式為____，

（2）在步驟②中加入的試劑X，最佳的選擇是__________，寫出步驟②中pH＝1時(shí)所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：__________；

（3）在步驟③中加入的試劑是____；之所以要控制pH＝9.8，其目的是_______；

（4）已知在步驟⑤中發(fā)生的反應(yīng)是____，寫出步驟⑥的化學(xué)方程式_____。

Answer 1

【答案】VIII d [Ar]3d6 漂液NaClO 2Fe2++ClO﹣+2H+═2Fe3++Cl﹣+H2O 燒堿 使Mg2+以外的雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化成沉淀除去 水解反應(yīng) Mg(OH)2 MgO+H2O

【解析】

（1）鐵是26號(hào)元素，鐵原子核外有26個(gè)電子，鐵原子失去2個(gè)電子變成亞鐵離子，根據(jù)構(gòu)造原理寫出亞鐵離子核外電子排布式；

（2）要加入的X為雙氧水或次氯酸鈉，結(jié)合成本選擇；

步驟②中pH＝1時(shí)Fe2+被氧化生成Fe3+；

（3）要得到較為純凈的氧化鎂，需將鹵塊中含有的雜質(zhì)除掉，根據(jù)表格提供的信息可以看出，氫氧化錳在pH為9.8時(shí)沉淀完全；

（4）根據(jù)MgCO3的水解及Mg(OH)2的熱穩(wěn)定性分析。

（1）鐵位于周期表中的第四周期，第Ⅷ族，d區(qū)，屬于過渡元素；鐵是26號(hào)元素，鐵原子核外有26個(gè)電子，鐵原子失去2個(gè)電子變成亞鐵離子，Fe2+在基態(tài)時(shí)，核外電子排布式為：[Ar] 3d6；

（2）要加入的X為雙氧水或次氯酸鈉，根據(jù)反應(yīng)的原理可以看出，次氯酸鈉作為氧化劑反應(yīng)后生成氯化鈉雜質(zhì)，而過氧化氫生產(chǎn)的是水，且雙氧水的價(jià)格高于漂液NaClO，所以加入漂液NaClO；

步驟②中pH＝1時(shí)Fe2+被氧化生成Fe3+，所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++ClO﹣+2H+═2Fe3++Cl﹣+H2O；

（3）要得到較為純凈的氧化鎂，需將鹵塊中含有的雜質(zhì)除掉，根據(jù)表格提供的信息可以看出，氫氧化錳在pH為9.8時(shí)沉淀完全，故要控制pH=9.8，所以本題答案為：氫氧化鈉，使FeCl3、MnCl2都轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3、Mn(OH)2沉淀，而大部分MgCl2尚未轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2，仍以MgCl2留在濾液中，達(dá)到分離雜質(zhì)的目的；

（4）步驟⑤反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑，發(fā)生的反應(yīng)是水解反應(yīng)，步驟⑥是氫氧化鎂受熱分解生成氧化鎂和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg(OH)2 MgO+H2O。