Question

【题目】往有机聚合物中添加阻燃剂，可增加聚合物的使用安全性，扩大其应用范围。Mg(OH)2是一种常用的阻燃剂，生产工艺如下：

完成下列填空：

(1)精制卤水中的MgCl2与适量石灰乳反应合成碱式氯化镁[Mg(OH)2-xClxmH2O]，反应的化学方程式为___。

(2)合成反应后，继续在393K～523K下水热处理8h，发生反应：Mg(OH)2-xClxmH2O→(1-)Mg(OH)2+MgCl2+mH2O，水热处理后，进行过滤、水洗。水洗的目的是___。

(3)阻燃型Mg(OH)2具有晶粒大，易分散、与高分子材料相容性好等特点。上述工艺流程中与此有关的步骤是___。

(4)已知热化学方程式：Mg(OH)2(s)→MgO(s)+H2O(g)-81.5kJmol-1

Al(OH)3(s)→Al2O3(s)+H2O(g)-87.7kJmol-1

Mg(OH)2和Al(OH)3起阻燃作用的主要原因是___。等质量Mg(OH)2和Al(OH)3相比，阻燃效果较好的是___，原因是___。

(5)该工业生产的原料还可以用来提取金属镁。请设计提取金属镁的工艺流程（框内写产物名称，箭头上标明转化条件）：___

Answer 1

【答案】2MgCl2+(2-x)Ca(OH)2+2mH2O=2[Mg(OH)2-xClxmH2O]+(2-x)CaCl2 除去附着在Mg(OH)2表面的可溶性物质MgCl2、CaCl2、Ca(OH)2等 水热处理、表面处理 Mg(OH)2和Al(OH)3受热分解时吸收大量的热，使环境温度下降；同时生成的耐高温、稳定性好的MgO、Al2O3覆盖在可燃物表面，阻燃效果更佳 Mg(OH)2 Mg(OH)2；Mg(OH)2的吸热效率为：=1.41 kJg﹣1，Al(OH)3的吸热效率为：=1.12 kJg﹣1,等质量的Mg(OH)2比Al(OH)3吸热多

【解析】

石灰乳是氢氧化钙，与新制卤水反应，生成碱式氯化镁[Mg(OH)2-xClxmH2O]和CaCl2；水热处理，可发生如下反应：2Mg(OH)2-xClxmH2O→(1-x)Mg(OH)2+MgCl2+mH2O，过滤得Mg(OH)2，水洗、表面处理、过滤水洗、干燥，即可获得成品Mg(OH)2。

(1)石灰乳的主要成分是氢氧化钙，MgCl2与适量石灰乳反应合成碱式氯化镁[Mg(OH)2-xClxmH2O]，依据元素守恒，化学反应方程式为：2MgCl2+(2-x)Ca(OH)2+2mH2O=2[Mg(OH)2-xClxmH2O]+(2-x)CaCl2。答案为：2MgCl2+(2-x)Ca(OH)2+2mH2O=2[Mg(OH)2-xClxmH2O]+(2-x)CaCl2；

(2)反应发生后，除生成氢氧化镁外，还生成MgCl2、CaCl2，另外还可能剩余氢氧化钙，故水洗的目的是：除去附着在Mg(OH)2表面的可溶性物质MgCl2、CaCl2、Ca(OH)2等。答案为：除去附着在Mg(OH)2表面的可溶性物质MgCl2、CaCl2、Ca(OH)2等；

(3)阻燃型Mg(OH)2具有晶粒大，易分散、与高分子材料相容性好等特点，上述工艺流程中通过水热处理和表面处理可以使氢氧化镁晶体具有此特点。答案为：水热处理、表面处理；

(4)从两个分解反应的方程式可能看出，Mg(OH)2和Al(OH)3受热分解时吸收大量的热，使环境温度下降，从而使环境温度达到着火点以下，阻止了燃料的燃烧；且同时生成的耐高温、稳定性好的MgO、Al2O3覆盖在可燃物表面，使阻燃效果更佳，Mg(OH)2的吸热效率为：=1.41 kJg﹣1，Al(OH)3的吸热效率为：=1.12 kJg﹣1，等质量的Mg(OH)2比Al(OH)3吸热多，所以阻燃效果较好的是Mg(OH)2。答案为：Mg(OH)2和Al(OH)3受热分解时吸收大量的热，使环境温度下降；同时生成的耐高温、稳定性好的MgO、Al2O3覆盖在可燃物表面，阻燃效果更佳；Mg(OH)2；Mg(OH)2的吸热效率为：=1.41 kJg﹣1，Al(OH)3的吸热效率为：=1.12 kJg﹣1,等质量的Mg(OH)2比Al(OH)3吸热多；

(5)提取镁的流程中，先加入熟石灰，熟石灰与精制卤水中的氯化镁反应，生成氢氧化镁白色沉淀，过滤后再加入盐酸，氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁和水，蒸发浓缩干燥得到氯化镁(在HCl气流中)，熔融氯化镁在通电的条件下生成镁和氯气，故此流程如下：。答案为：。