Question

“鹵塊”的主要成分為MgCl₂（含F(xiàn)e²⁺、Fe³⁺、Mn²⁺等雜質(zhì)離子），若以它為原料，按如下工藝流程圖，即可制得“輕質(zhì)氧化鎂”。如果要求產(chǎn)品盡量不含雜質(zhì)離子，而且成本較低，流程中所用試劑或pH值控制可參考下列附表確定。輕質(zhì)氧化鎂工藝流程圖如下：

表1　 化學(xué)試劑價(jià)格表　　　　　         

試劑	價(jià)格（元/ t ）
漂液（含NaClO25.2%） H2O2（30%） NaOH（固98%） Na2CO3（固99.5%） 鹵塊（MgCl2，30%）	450 2400 2100 600 310

 
表2 生成氫氧化物沉淀的值
　　　　　　　　　

物質(zhì)	開(kāi)始沉淀	沉淀完全
Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2 Mg(OH)2	2.7 7.6 8.3 9.6	3.7 9.6Ω 9.8 11.1

Ω注：Fe²⁺氫氧化物呈絮狀，不易從溶液中除去，所以常將它氧化成為Fe³⁺，生成Fe(OH)₃沉淀而去除之。請(qǐng)?zhí)顚?xiě)以下空白：
⑴、在步驟②加入試劑X，最佳選擇應(yīng)是　　　 ，其作用是　　　      　　 。
⑵、在步驟③加入的試劑Y應(yīng)是　　　　　 ，之所以要控制pH=9.8，其目的
是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
⑶、在步驟⑤時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是：　　　　　          　　　　 。

Answer 1

(8分）（1）漂液(1分） 使Fe²⁺氧化成為 Fe³+  (2分）（2）燒堿 (1分） 使除Mg²⁺以外的各種雜質(zhì)金屬離子都生成氫氧化物沉淀，以便過(guò)濾除去。［或使雜質(zhì)離子（Fe³⁺、Mn²⁺）沉淀完全又盡量減少M(fèi)g²⁺損失］(2分）（3） MgCO₃ + H₂OMg(OH)₂↓+ CO₂↑(2分）

解析試題分析：（1）根據(jù)已知信息可知，在步驟②加入試劑X的目的是氧化亞鐵離子。由于漂液的價(jià)格最便宜，所以最佳選擇應(yīng)是漂液。
（2）試劑Y的目的是沉淀金屬離子的，所以選擇氫氧化鈉溶液。根據(jù)沉淀的pH值可知，之所以要控制pH=9.8，其目的是使除Mg²⁺以外的各種雜質(zhì)金屬離子都生成氫氧化物沉淀，以便過(guò)濾除去。
（3）Z是碳酸鈉，目的是生成碳酸鎂沉淀。在溶液中加熱碳酸鎂和水反應(yīng)生成氫氧化鎂和CO₂，所以該反應(yīng)的方程式是MgCO₃ + H₂OMg(OH)₂↓+ CO₂↑。
考點(diǎn)：考查輕質(zhì)氧化鎂制備的有關(guān)工藝流程圖的判斷
點(diǎn)評(píng)：該題是高考中的常見(jiàn)題型，屬于中等難度的試題。試題難易適中，綜合性強(qiáng)，側(cè)重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導(dǎo)與訓(xùn)練，有助于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和發(fā)散思維能力。也有利于培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。該類試題需要注意的是該題需要明確的這種類型的試題主要是以實(shí)驗(yàn)基本操作為中心，通過(guò)是什么、為什么和怎樣做重點(diǎn)考查實(shí)驗(yàn)基本操作的規(guī)范性和準(zhǔn)確性及靈活運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。