Question

（1）某化工廠排放的污水中含有Mg²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Hg²⁺四種離子。甲、乙、丙三位學(xué)生分別設(shè)計(jì)了從該污水中回收純凈的金屬銅的方案。

①甲、乙、丙提出的實(shí)驗(yàn)方案是否能得到純凈的金屬銅？

甲________________，乙_____________，丙________________。（填“能”或“不能”）

②在能制得銅的方案中，哪一步操作會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染？_________________。應(yīng)增加哪些措施防止污染？__________________________。

  （2）已知MgCl₂·6H₂O晶體在空氣中加熱時(shí)，釋放部分結(jié)晶水，同時(shí)生成Mg(OH)Cl（堿式氯化鎂）或生成MgO。下列是關(guān)于MgCl₂·6H₂O的綜合利用：

請(qǐng)回答下列問題：

①在圖中的括號(hào)內(nèi)填寫適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)條件。

②Mg(OH)₂固體存在如下溶解平衡：

Mg(OH)₂(s)Mg^2＋＋2OH^－。向體系中加入（至少填兩種不同類別的物質(zhì)）______________，有利于Mg(OH)₂溶解。

③依據(jù)綠色化學(xué)的原子經(jīng)濟(jì)的概念（即化學(xué)反應(yīng)的原料中每個(gè)原子都參與反應(yīng)并全部轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物），203 kg MgCl₂·6H₂O原料，可以獲得29.8 kg MgO、________kg 36.5%的鹽酸和________kg MgCl₂。

Answer 1

（1）①不能  不能  能 

②丙方案的③步  增加冷凝回收裝置

（2）①在干燥的氯化氫氣流中加熱

②酸類：HCl、H₂SO₄、HNO₃等；強(qiáng)酸弱堿鹽：CuSO₄、FeCl₃等；銨鹽類：CH₃COONH₄、NH₄Cl等

③149  24.2

解析:

（1）①甲實(shí)驗(yàn)方案中的濾渣的成分是Mg(OH)₂、Fe(OH)₃、Cu(OH)₂、Hg(OH)₂，加熱后的殘?jiān)鼮镸gO、Fe₂O₃、CuO、HgO，經(jīng)H₂還原得到的銅含有MgO、Fe、Hg。乙實(shí)驗(yàn)方案中的濾渣的成分是Cu、Fe、Hg，加熱后的殘?jiān)鼮镃uO、Fe₃O₄、HgO，經(jīng)H₂還原得到的銅含有Fe、Hg。丙實(shí)驗(yàn)方案中加入過量鐵粉后的濾渣成分是Cu、Fe、Hg，加入鹽酸后的濾渣為Cu、Hg，加熱后的殘?jiān)鼮镃uO，經(jīng)H₂還原得到的銅不含雜質(zhì)。

②丙實(shí)驗(yàn)方案能得到純凈的金屬銅，其步驟③中產(chǎn)生有毒的汞蒸氣，應(yīng)增加冷凝回收裝置。

（2）n(MgO)＝＝745 mol     

n(MgCl₂)＝－745＝255 mol

即m(MgCl₂)＝255×95＝24225 g＝24.225 kg

據(jù)質(zhì)量守恒：36.5%的鹽酸質(zhì)量＝203－29.8－24.2＝149 kg。