Question

在酸性条件下，次氯酸钠（NaClO）、过氧化氢（H₂O₂）都有很强的氧化性，可将Fe²⁺氧化为Fe³⁺；在溶液中，Mg（OH）₂和Fe（OH）₂呈胶状物或絮状物沉淀；而MgCO₃在水中煮沸可转化为更难溶的Mg（OH）₂．
“卤块”的主要成分为MgCl₂，还含有FeCl₂、FeCl₃、MnCl₂等杂质．若以它为原料，按图所示的工艺流程即可制得“轻质氧化镁”．并要求产品尽量不含杂质离子，而且成本较低，流程中加入的物质及其pH控制，都可参考下表1、表2来确定．

表1 生成氢氧化物沉淀时的pH

物质	开始沉淀	沉淀完全
Fe（OH）3	2.7	3.7
Fe（OH）2	7.6	9.6
Mn（OH）2	8.3	9.8
Mg（OH）2	9.6	11.1

表2工业品价格

工业品	规格	价格（元．╱吨）
漂液	含NaClO 25.2%	450
过氧化氢	含H2O230%	240
烧碱	含NaOH 98.5%	2100
纯碱	含Na2CO399.5%	600
卤块	含MgCl2 30%	310

请根据以上信息填写下列空白：
（1）写出在盐酸溶液中，NaClO将FeCl₂氧化成FeCl₃，同时生成NaCl和水的化学方程式

 

；
同时H₂O₂将FeCl₂氧化成FeCl₃，并生成了水，其化学方程式

 

．
（2）在步骤②中加入的物质X，最佳的选择应是

 

，理由是

 

．
（3）在步骤③中加入的物质Y应是

 

，之所以要控制pH=9.8，其目的是

 

．
（4）在步骤④中加入的物质Z应是

 

．
（5）在步骤⑤时发生的化学反应方程式是

 

．

Answer 1

分析：根据已有的知识结合题干提供的信息进行分析，在卤块中加入盐酸，能使溶液呈酸性，加入次氯酸钠或过氧化氢能将氯化亚铁氧化为氯化铁，要得到较为纯净的氧化镁，需将卤块中含有的杂质除掉，碳酸钠能与氯化镁反应生产碳酸镁沉淀，加热煮沸碳酸镁能形成氢氧化镁沉淀．

解答：解：（1）NaClO将FeCl₂氧化成FeCl₃，同时生成NaCl和水，H₂O₂将FeCl₂氧化成FeCl₃，并生成了水，所以本题答案为：NaClO+2FeCl₂+2HCl═2FeCl₃+NaCl+H₂O，H₂O₂+2HCl+2FeCl₂═2FeCl₃+2H₂O；
（2）要加入的X为过氧化氢或次氯酸钠，根据反应的原理可以看出，次氯酸钠作为氧化剂反应后生成氯化钠杂质，而过氧化氢生产的是水，且次氯酸钠的价格高于过氧化氢，所以加入过氧化氢合适，所以本题答案为：过氧化氢，价格低廉且反应后不生成新的杂质；
（3）要得到较为纯净的氧化镁，需将卤块中含有的杂质除掉，根据表格提供的信息可以看出，氢氧化锰在pH为9.8时沉淀完全，故要控制pH=9.8，所以本题答案为：氢氧化钠，使FeCl₃、MnCl₂都转化为Fe（OH）₃、Mn（OH）₂沉淀，而大部分MgCl₂尚未转化为Mg（OH）₂，仍以MgCl₂留在滤液中，达到分离杂质的目的；
（4）MgCO₃在水中煮沸可转化为更难溶的Mg（OH）₂，所以加入的Z可以是碳酸钠，所以本题答案为：碳酸钠；
（5）碳酸镁能与水在加热时生成氢氧化镁和二氧化碳，所以本题答案为：MgCO₃+H₂O

△   .

Mg（OH）₂+CO₂↑．

点评：本题考查了物质间的转化，完成此题，可以依据题干提供的信息结合已有的知识进行，书写反应的化学方程式要注意配平，要求同学们加强基础知识的储备，以便灵活应用．