Question

【題目】某鹵塊的主要成分是MgCl2，此外還含Fe3+、Fe2+和Mn2+等離子和少量的尿素[CO(NH2)2]．利用該鹵塊為原料生產(chǎn)輕質氧化鎂的工藝流程如圖：

當相關金屬離子[c0(Mn+)＝0.1molL﹣1]時，形成氫氧化物沉淀的pH范圍如表：

金屬離子	Fe2+	Fe3+	Mn2+	Mg2+
開始沉淀的pH	7.6	2.7	8.3	9.6
沉淀完全的pH	8.3	3.7	9.8	11.1

回答下列問題：

(1)NaClO中氯元素的化合價為_____。NaClO為漂白液的主要成分，寫出制備漂白液的離子方程式_____。

(2)若溶液b中雜質離子的濃度均為0.1molL﹣1，若要使雜質離子沉淀完全，步驟③應溶液的pH調節(jié)至_____，沉淀物A含有Mn(OH)2和_____。

(3)若在實驗室中完成步驟⑥，則沉淀物C應在_____(填儀器名稱)中灼燒。寫出步驟⑥的化學方程式_____。

(4)步驟②加入NaClO還能除去鹵塊中的尿素[CO(NH2)2]，生成一種鹽和兩種無毒氣體及水，其化學方程式為_____，若除去鹵快中含有的0.02molCO(NH2)2，需消耗NaClO的質量為_____。

Answer 1

【答案】+1 Cl2+2OH﹣＝Cl﹣+ClO﹣+2H2O 9.8 Fe(OH)3、Mg(OH)2 坩堝 Mg(OH)2MgO+H2O CO(NH2)2+3NaClO＝3NaCl+N2↑+CO2↑+2H2O 4.47g

【解析】

鹵塊加水溶解，加入NaClO將Fe2+氧化成Fe3+，同時氧化除去鹵塊中的尿素[CO(NH2)2]；調節(jié)pH至9.8，沉淀Mn2+、Fe3+，少量的Mg2+也會沉淀，所以沉淀物A含有Mn(OH)2和Fe(OH)3、Mg(OH)2，然后在濾液中加入純堿將Mg2+從溶液中以MgCO3沉淀出來，然后加水煮沸可得到Mg(OH)2，灼燒后得到MgO，據(jù)此分析作答。

(1)NaClO中鈉元素+1價，氧元素﹣2價，則氯元素+1價；NaClO為漂白液的主要成分，一般利用氯氣和NaOH溶液反應制備，離子方程式為：Cl2+2OH﹣＝Cl﹣+ClO﹣+2H2O；

(2)若溶液b中雜質離子的濃度均為0.1molL﹣1，步驟③調節(jié)溶液pH的目的是除去Mn2+、Fe3+，要使雜質離子沉淀完全，根據(jù)表可知，可pH調節(jié)至9.8，同時鎂離子在9.6開始沉淀，少量鎂離子也沉淀，故沉淀物A含有Mn(OH)2和Fe(OH)3、Mg(OH)2；

(3)步驟⑥為灼燒，灼燒在坩堝中進行；反應為：Mg(OH)2MgO+H2O；

(4)步驟②加入NaClO還能除去鹵塊中的尿素[CO(NH2)2]，生成一種鹽和兩種無毒氣體及水，為NaCl、氮氣和二氧化碳，根據(jù)電子守恒和元素守恒可得反應為：CO(NH2)2+3NaClO＝3NaCl+N2↑+CO2↑+2H2O；根據(jù)方程式可知，若除去鹵塊中含有的0.02molCO(NH2)2，需消耗NaClO的物質的量為0.06mol，質量為0.06mol×74.5g/mol＝4.47g。