Question

9．堿式次氯酸鎂微溶于水，不潮解，相對(duì)穩(wěn)定，是一種有開發(fā)價(jià)值的無機(jī)抗菌劑，以菱鎂礦（MgCO₃，含少量FeCO₃）為主要原料制備堿式次氯酸鎂的工業(yè)流程如圖：

回答下列問題：
（1）菱鎂礦“酸溶”時(shí)，為了提高溶出率，可采取的措施有粉碎菱鎂礦或增大鹽酸濃度等（寫一條）．
（2）H₂O₂的電子式為，它的作用是將Fe²⁺氧化為Fe³⁺．
（3）“調(diào)pH”時(shí)加入的試劑X為MgO（填化學(xué)式）．
（4）“混合”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaClO+2MgCl₂+3NaOH+H₂O=Mg₂ClO（OH）₃•H₂O↓+4NaCl．“混合”時(shí)NaOH溶液需最后加入且不能過量，其原因是防止生成Mg（OH）₂沉淀．
（5）在酸性溶液中堿式次氯酸鎂具有殺菌、漂白作用的原因是Mg₂ClO（OH）₃•H₂O+4H⁺=2Mg²⁺+HClO+4H₂O（或Mg₂ClO（OH）₃+4H⁺=2Mg²⁺+HClO+3H₂O）（用離子方程式表示）．
（6）如果以單位質(zhì)量的消毒劑所得到的電子數(shù)來表示消毒效率，堿式次氯酸鎂的消毒效率是Cl₂的消毒效率的0.42倍（計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）．

Answer 1

分析 菱鎂礦（MgCO₃，含少量FeCO₃）用鹽酸溶解，所得溶液中含有MgCl₂、FeCl₂及過量的HCl，再加入過氧化氫將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，加入MgO調(diào)節(jié)溶液pH，F(xiàn)e³⁺使轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃沉淀過濾除去，濾液為MgCl₂溶液，向MgCl₂溶液中加入NaClO溶液、NaOH溶液得到[Mg₂ClO（OH）₃•H₂O]，過濾分離，濾液中含有NaCl，據(jù)此分析作答．

解答 解：（1）粉碎菱鎂礦或增大鹽酸濃度等可提高菱鎂礦“酸溶”時(shí)的溶出率；
故答案為：粉碎菱鎂礦或增大鹽酸濃度等；
（2）過氧化氫為共價(jià)化合物，電子式為：，過氧化氫具有氧化性，能將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，便于除去鐵元素；
故答案為：；將Fe²⁺氧化為Fe³⁺；
（3）“調(diào)pH”的作用是將鐵離子以氫氧化物的形式除去，同時(shí)不引入新雜質(zhì)，故試劑X可為MgO；
故答案為：MgO；
（4）混合時(shí)MgCl₂溶液中加入NaClO溶液、NaOH溶液得到[Mg₂ClO（OH）₃•H₂O]，化學(xué)反應(yīng)為：NaClO+2MgCl₂+3NaOH+H₂O=Mg₂ClO（OH）₃•H₂O↓+4NaCl；開始加入氫氧化鈉或氫氧化鈉過量，會(huì)生成Mg（OH）₂沉淀，故混合時(shí)NaOH溶液需最后加入且不能過量；
故答案為：NaClO+2MgCl₂+3NaOH+H₂O=Mg₂ClO（OH）₃•H₂O↓+4NaCl；防止生成Mg（OH）₂沉淀；
（5）在酸性溶液中堿式次氯酸鎂生成次氯酸：Mg₂ClO（OH）₃•H₂O+4H⁺=2Mg²⁺+HClO+4H₂O，生成的次氯酸具有強(qiáng)氧化性、漂白性，可以殺菌、漂白；
故答案為：Mg₂ClO（OH）₃•H₂O+4H⁺=2Mg²⁺+HClO+4H₂O（或Mg₂ClO（OH）₃+4H⁺=2Mg²⁺+HClO+3H₂O）；
（6）根據(jù)Mg₂ClO（OH）₃•H₂O～Cl^-～2e^-，則1gMg₂ClO（OH）₃•H₂O轉(zhuǎn)移電子數(shù)為$\frac{2}{168.5}$，
Cl₂～Cl^-～2e^-，1gCl₂轉(zhuǎn)移電子數(shù)為$\frac{2}{71}$，故堿式次氯酸鎂的消毒效率是Cl₂的消毒效率$\frac{2}{168.5}$：$\frac{2}{71}$=0.42；
故答案為：0.42．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)、物質(zhì)分離和提純、對(duì)操作與原理的分析評(píng)價(jià)、氧化還原反應(yīng)電子的轉(zhuǎn)移等，明確工藝流程原理是解本題關(guān)鍵，熟練掌握元素化合物知識(shí)，題目難度中等．