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“鹵塊”的主要成分為MgCl2(含Fe2+、Fe3+、Mn2+等雜質離子),若以它為原料,按如下工藝流程圖,即可制得輕質氧化鎂.如果要求產品盡量不含雜質離子,而且成本較低.流程中所用試劑或pH控制可參閱下表確定.

  注:

  Fe2+氫氧化物呈絮狀,不易從溶液除去,所以常將它氧化成為Fe3+生成Fe(OH)3沉淀而除去.

請填寫以下空白:

(1)在步驟②加入的試劑X,最佳選擇應________,其作用是________.

(2)在步驟③加入的試劑Y,應是________之所以要控制pH=9.8,其目的是________.

(3)在步驟⑤時發生的化學方程式是________.

答案:
解析:

  答案:(1)NaClO氧化Fe2+生成Fe3+

  (2)Na2CO3,將所有的雜質金屬離子都變成氫氧化物沉淀除去.

  (3)MgCO3+H2OMg(OH)2↓+CO2

  [解析]  表1數據很明顯,步驟③調控至pH=9.8,是為了將所有的雜質金屬離子都變成氫氧化物沉淀除去.盡管此時Mg2+也可能部分生成Mg(OH)2↓沉淀從而影響產率,但因為鹵塊價格便宜,損失一些產量以保證產品(MgO)的純度,還是可行的技術路線.再回頭看步驟②由表1注Fe(OH)2沉淀在實際操作中不易除盡,而Fe(OH)3卻極易沉淀完全(pH≥3.7),所以加入試劑X應該是一種氧化劑.由表2看出,選用價廉的漂液最為合適.其反應式為:2Fe2++ClO+2H+2Fe3++Cl+H2O步驟④乙為Na2CO3反應是:Mg2++CO32-MgCO3↓步驟⑤有CO2↑氣體產生,因而所得Mg(OH)2沉淀疏松,所以灼燒最終產物MgO,具有輕質特點.


練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

氯酸鎂[Mg(ClO32]常用作催熟劑、除草劑等,實驗室制備少量Mg(ClO32?6H2O的流程如下:

已知:①鹵塊主要成分為MgCl2?6H2O,含有MgSO4、FeCl2等雜質.
②四種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)變化曲線如下圖所示.

(1)過濾所需要的主要玻璃儀器有
漏斗、玻璃棒、燒杯
漏斗、玻璃棒、燒杯
,加MgO后過濾所得濾渣的主要成分為
BaSO4和Fe(OH)3
BaSO4和Fe(OH)3

(2)加入BaCl2的目的是除去SO42-,如何檢驗SO42-已沉淀完全?答:
靜置,取上層清液加入BaCl2,若無白色沉淀,則SO42-沉淀完全
靜置,取上層清液加入BaCl2,若無白色沉淀,則SO42-沉淀完全

(3)加入NaClO3飽和溶液發生反應為:MgCl2+2NaClO3═Mg(ClO32+2NaCl↓再進一步制取Mg(ClO32?6H2O的實驗步驟依次
為:①
蒸發結晶
蒸發結晶
;②
趁熱過濾
趁熱過濾
;③
冷卻結晶
冷卻結晶
;④過濾、洗滌.
(4)產品中Mg(ClO32?6H2O含量的測定:
步驟1:準確稱量3.50g產品配成100mL溶液.
步驟2:取10mL于錐形瓶中,加入10mL稀硫酸和20mL 1.000mol?L-1的FeSO4溶液,微熱.
步驟3:冷卻至室溫,用0.100mol?L-1 K2Cr2O7溶液滴定至終點,此過程中反應的離子方程式為:Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O.
步驟4:將步驟2、3重復兩次,平均消耗K2Cr2O7溶液15.00mL.
①寫出步驟2中發生反應的離子方程式:
ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O
ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O

②產品中Mg(ClO32?6H2O的質量分數為
78.3%
78.3%

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科目:高中化學 來源: 題型:

“鹵塊”的主要成分為MgCl2(含Fe2+、Fe3+、Mn2+等雜質離子),若以它為原料,按如下工藝流程圖,即可制得“輕質氧化鎂”。如果要求產品盡量不含雜質離子,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

          輕質氧化鎂生產工藝流程圖

          表1   生成氫氧化物沉淀的PH值

物質

開始沉淀

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

9.6

9.8

11.1

*)注:Fe2+氫氧化物呈絮狀,不易從溶液中除去,所以常常將它氧化成為Fe3+,生成

Fe(OH)3沉淀而去除之。

        表2    化學試劑價值表

試劑

價格(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

請填寫以下空白:

(1)在步驟②加入的試劑X,最佳選擇應是       ,其作用是       。

(2)步驟③加入的試劑Y應是       ;之所以要控制pH=9.8,其目的是       。

(3)在步驟⑤時發生的化學反應方程式是:        

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科目:高中化學 來源:2012-2013學年福建省莆田一中高二下學期第一學段考試化學試卷(帶解析) 題型:填空題

“鹵塊”的主要成分為MgCl2(含Fe2+、Fe3+、Mn2+等雜質離子),若以它為原料,按如下工藝流程圖,即可制得“輕質氧化鎂”。如果要求產品盡量不含雜質離子,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。輕質氧化鎂工藝流程圖如下:

表1  化學試劑價格表              

試劑
價格(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
開始沉淀
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。請填寫以下空白:
⑴、在步驟②加入試劑X,最佳選擇應是    ,其作用是            。
⑵、在步驟③加入的試劑Y應是      ,之所以要控制pH=9.8,其目的
                     。
⑶、在步驟⑤時發生的化學反應方程式是:                    。

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科目:高中化學 來源:2013-2014學年湖北省八校高三第一次聯考理綜化學試卷(解析版) 題型:填空題

氯酸鎂[Mg(ClO3)2]常用作催熟劑、除草劑等,實驗室制備少量Mg(ClO3)2·6H2O的流程如下:

已知:①鹵塊主要成分為MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等雜質。

②四種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)變化曲線如圖所示。

(1)過濾所需要的主要玻璃儀器有                                ,

(2)加入BaCl2的目的是              ,加MgO后過濾所得濾渣的主要成分為                  。

(3)加入NaClO3飽和溶液后發生反應的化學方程式為                              ,再進一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的實驗步驟依次為:①蒸發結晶;②           ;③          ;④過濾、洗滌。

(4)產品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的測定: 

步驟1:準確稱量3.50 g產品配成100 mL溶液。

步驟2:取10.00 mL于錐形瓶中,加入10.00 mL稀硫酸和20 .00mL 1.000 mol·L1的FeSO4溶液,微熱。

步驟3:冷卻至室溫,用0.100 mol·L1 K2Cr2O7  溶液滴定剩余的Fe2至終點,此過程中反應的離子方程式為:Cr2O72+6Fe2+14H=2Cr3+6Fe3+7H2O。

步驟4:將步驟2、3重復兩次,平均消耗K2Cr2O7    溶液15.00 mL。

①寫出步驟2中發生反應的離子方程式:                                         ;

②產品中Mg(ClO3)2·6H2O的質量分數為           。

 

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科目:高中化學 來源:2012-2013學年江蘇省徐州市高三考前模擬化學試卷(解析版) 題型:實驗題

氯酸鎂[Mg(ClO3)2]常用作催熟劑、除草劑等,實驗室制備少量Mg(ClO3)2·6H2O的流程如下:

已知:①鹵塊主要成分為MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等雜質。

②四種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)變化曲線如圖所示。

(1)過濾所需要的主要玻璃儀器有    ,加MgO后過濾所得濾渣的主要成分為    。

(2)加入BaCl2的目的是除去SO42,如何檢驗SO42已沉淀完全?答:    。

(3)加入NaClO3飽和溶液發生反應為:MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl↓再進一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的實驗步驟依次為:①    ;②    ;③    ;④過濾、洗滌。

(4)產品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的測定:

步驟1:準確稱量3.50 g產品配成100 mL溶液。

步驟2:取10 mL于錐形瓶中,加入10 mL稀硫酸和20 mL 1.000 mol·L1

FeSO4溶液,微熱。

步驟3:冷卻至室溫,用0.100 mol·L1 K2Cr2O7  溶液滴定至終點,此過程中反應的離子方程式為:Cr2O72+6Fe2+14H=2Cr3+6Fe3+7H2O。

步驟4:將步驟2、3重復兩次,平均消耗K2Cr2O7    溶液15.00 mL。

①寫出步驟2中發生反應的離子方程式:   

②產品中Mg(ClO3)2·6H2O的質量分數為    。

 

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