Question

8．高純度氫氧化鎂廣泛應用于醫(yī)藥、電力等領(lǐng)域．鎂硅酸鹽礦石可用于生產(chǎn)氫氧化鎂，簡要工藝流程如圖1所示：

已知：
①溶液I中除含Mg²⁺、SO₄^2-外，還含少量Fe³⁺、Al³⁺、Fe²⁺等離子；
②Mg²⁺與氨水的反應為吸熱反應．
請回答下列問題：
（1）Mg在元素周期表中的位置為第三周期 IIA族．
（2）H₂O₂的電子式為．溶液 I中加入H₂O₂溶液發(fā)生反應的離子方程式是2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O．
（3）向溶液 I中首先加入的試劑是H₂O₂，產(chǎn)生沉淀的化學式為Fe（OH）₃、Al（OH）₃．工業(yè)上有時只用一種含鈉化合物替代H₂O₂和MgO，該試劑通常為Na₂O₂（或NaClO）（填化學式）．
（4）溶液 II中Mg²⁺轉(zhuǎn)化率隨溫度T的變化情況如圖2所示：
①向溶液 II中加入氨水發(fā)生反應的離子方程式是Mg²⁺+2NH₃•H₂O=Mg（OH）₂↓+2NH₄⁺．
②T1前Mg²⁺轉(zhuǎn)化率增大的原因是鎂離子與氨水的反應是吸熱反應，溫度升高，平衡正向移動．

Answer 1

分析 溶液Ⅰ中除MgSO₄外，還含有少量Fe³⁺、Al³⁺、Fe²⁺等離子，加入雙氧水可以將亞鐵離子氧化成鐵離子，再加入氧化鎂主要作用是調(diào)節(jié)溶液pH值，使鐵離子鋁離子沉淀，過濾后在濾液中加入氨水使溶液中鎂離子沉淀，得氫氧化鎂沉淀，由于要通過使鐵離子沉淀的方法除去鐵，所以要先氧化再沉淀，根據(jù)Mg²⁺轉(zhuǎn)化率隨溫度t的變化示意圖可知，由于氨水與鎂離子反應生成氫氧化鎂的反應是吸熱反應，所以升高溫度，鎂離子的轉(zhuǎn)化率增大，但隨著溫度的升高，氨氣在水中的溶解度減小，氨水的濃度減小，會導致Mg²⁺轉(zhuǎn)化率減小，以此解答該題．

解答 解：（1）Mg在元素周期表中的位置為第三周期 IIA族；
故答案為：第三周期 IIA族；
（2）H₂O₂氫原子與氧原子形成共用電子對，電子式為；根據(jù)上面的分析可知，加入H₂O₂溶液反應的離子方程式是2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
故答案為：；2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（3）根據(jù)上面的分析可知，要先氧化再沉淀，所以向溶液Ⅰ先加入試劑H₂O₂，再加入氧化鎂主要作用是調(diào)節(jié)溶液pH值，使鐵離子鋁離子沉淀，故沉淀為：Fe（OH）₃、Al（OH）₃； 工業(yè)上有時只用一種含鈉化合物替代H₂O₂和MgO，要求該物質(zhì)有氧化性和調(diào)節(jié)pH的作用，則為Na₂O₂（或NaClO）；
故答案為：H₂O₂； Fe（OH）₃、Al（OH）₃；Na₂O₂（或NaClO）；
（4）①）①向溶液Ⅱ中加入氨水與鎂離子反應生成氫氧化鎂沉淀，反應的離子方程式是：Mg²⁺+2NH₃•H₂O=Mg（OH）₂↓+2NH₄⁺，
故答案為：Mg²⁺+2NH₃•H₂O=Mg（OH）₂↓+2NH₄⁺；
②根據(jù)上面的分析可知，t₁前Mg²⁺轉(zhuǎn)化率增大的原因是 反應是吸熱反應，升高溫度，Mg²⁺轉(zhuǎn)化率增大，平衡右移；
故答案為：鎂離子與氨水的反應是吸熱反應，溫度升高，平衡正向移動．

點評 本題考查物質(zhì)制備方案，涉及物質(zhì)分離提純、離子沉淀的條件選擇、化學平衡的影響因素、離子方程式的書寫、沉淀轉(zhuǎn)化的原理應用，側(cè)重于學生的分析能力和實驗能力的考查，難度中等．