Question

1．蛇紋石可用于生產(chǎn)氫氧化鎂，簡(jiǎn)要工程如下：
Ⅰ．制取粗硫酸鎂：用酸液浸泡蛇紋石礦粉，過(guò)濾，并在常溫常壓下結(jié)晶，制得粗硫酸鎂（其中常含有少量Fe³⁺、Al³⁺、Fe²⁺等雜質(zhì)離子）
Ⅱ．提純粗硫酸鎂，將粗硫酸鎂在酸性條件下溶解，加入適量的0.1mol•L^-1H₂O₂溶液，再調(diào)節(jié)溶液pH至7～8，并分離提純．
Ⅲ．制取氫氧化鎂，向步驟II所得溶液中加入過(guò)量氨水．已知：金屬離子氫氧化物沉淀所需pH

	Fe3+	Al3+	Fe2+	Mg2+
開(kāi)始沉淀時(shí)	1.5	3.3	6.5	9.4
沉淀完全時(shí)	3.7	5.2	9.7	12.4

請(qǐng)回答：
（1）步驟Ⅱ中加入適量的0.1mol•L^-1H₂O₂的目的是將Fe²⁺氧化成Fe³⁺；可用于調(diào)節(jié)溶液pH至7～8的最佳試劑是A（填字母序號(hào)）
A．MgO       B．Na₂CO₃        C．蒸餾水           D．NaOH
（2）工業(yè)上常以Mg²⁺的轉(zhuǎn)化率為考查指標(biāo)，確定步驟Ⅲ制備氫氧化鎂工藝過(guò)程的適宜條件．其中，反應(yīng)溫度與Mg²⁺轉(zhuǎn)化率的關(guān)系如圖所示．

①步驟Ⅲ中制備氫氧化鎂反應(yīng)的離子方程式為Mg²⁺+2NH₃•H₂O═Mg（OH）₂↓+2NH₄⁺．根據(jù)圖中所示50℃前溫度與Mg²⁺轉(zhuǎn)化率之間的關(guān)系，可判斷此反應(yīng)是吸熱（填“吸熱”或“放熱”反應(yīng)）
②圖中，溫度升高至50℃以上Mg²⁺轉(zhuǎn)化率下降的可能原因是溫度過(guò)高時(shí)，氨水受熱分解，濃度降低，Mg²⁺轉(zhuǎn)化率下降．

Answer 1

分析 （1）步驟Ⅱ中加入適量的H₂O₂，將溶液中Fe²⁺氧化成Fe³⁺，再調(diào)節(jié)溶液pH至7～8，加入試劑和酸反應(yīng)提高溶液pH，使Fe³⁺、Al³⁺等雜質(zhì)離子沉淀分離除去，試劑不能引入新的雜質(zhì)分析；
（2）①步驟Ⅲ中制備氫氧化鎂是用氨水沉淀鎂離子，注意一水合氨是弱電解質(zhì)；
50℃前溫度與Mg²⁺轉(zhuǎn)化率之間的關(guān)系是：隨溫度升高鎂離子轉(zhuǎn)化率增大，反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；
②溫度升高至50℃以上Mg²⁺轉(zhuǎn)化率下降的可能原因是溫度過(guò)高時(shí)，氨水受熱分解，濃度降低，Mg²⁺轉(zhuǎn)化率下降．

解答 解：（1）步驟Ⅱ中加入適量的H₂O₂，將溶液中Fe²⁺氧化成Fe³⁺，再調(diào)節(jié)溶液pH至7～8，加入試劑和酸反應(yīng)提高溶液pH，使Fe³⁺、Al³⁺等雜質(zhì)離子沉淀分離除去，試劑不能引入新的雜質(zhì)，
A．加入氧化鎂和酸反應(yīng)能提高溶液pH，生成鎂離子，不加入雜質(zhì)離子，可選；
B．加入碳酸鈉能調(diào)節(jié)溶液pH，但引入鈉離子，故不選；
C．蒸餾水不能使溶液由酸性變?yōu)閴A性，故不選；
D．加入NaOH能調(diào)節(jié)溶液pH，但引入鈉離子，故不選；
故答案為：將Fe²⁺氧化成Fe³⁺；A；
（2）①氨水沉淀鎂離子生成氫氧化鎂沉淀，反應(yīng)的離子方程式為：Mg²⁺+2NH₃•H₂O═Mg（OH）₂↓+2NH₄⁺，
根據(jù)圖中所示，50℃前溫度與Mg²⁺轉(zhuǎn)化率之間的關(guān)系是：隨溫度升高鎂離子轉(zhuǎn)化率增大，反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；
故答案為：Mg²⁺+2NH₃•H₂O═Mg（OH）₂↓+2NH₄⁺；吸熱；
②圖中溫度升高至50℃以上Mg²⁺轉(zhuǎn)化率下降的可能原因是：溫度過(guò)高時(shí)，氨水受熱分解，濃度降低，Mg²⁺轉(zhuǎn)化率下降，
故答案為：溫度過(guò)高時(shí)，氨水受熱分解，濃度降低，Mg²⁺轉(zhuǎn)化率下降．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)制備方案，涉及物質(zhì)分離提純、離子沉淀的條件選擇、化學(xué)平衡的影響因素、離子方程式的書(shū)寫(xiě)、沉淀轉(zhuǎn)化的原理應(yīng)用，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，難度中等．