Question

3．由鹵塊（主要成分是MgCl₂、此外還含有少量的Fe²⁺、Fe³⁺和Mn²⁺）制得輕質(zhì)氧化鎂的流程如下，回答下列問題：

（1）所得產(chǎn)品中所含非金屬元素在周期表中的位置是第二周期第ⅥA族；
（2）圖中氣體的結(jié)構(gòu)式為O=C=O；
（3）加入X的目的是將溶液中的Fe²⁺氧化成Fe³⁺．所用X最好選用A
a．H₂O₂+H₂SO₄（�。�
b．NaClO
c．KMnO₄+H₂SO₄（�。�
d．新制Cl₂水
（4）圖中沉淀物1中除含有Mn（OH）₂外還含有Fe（OH）₃（填化學(xué)式）；
（5）圖中Z為Na₂CO₃，則第四步反應(yīng)的離子方程式為Mg²⁺+CO₃^2-=MgCO₃↓；
（6）若流程中投入鹵塊的質(zhì)量是mkg，經(jīng)過上述流程后得到純凈的輕質(zhì)氧化鎂4kg，則原鹵塊中的MgCl₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是$\frac{950}{m}$%（假設(shè)上述各步反應(yīng)均完全且各步?jīng)]有損耗）．

Answer 1

分析 鹵塊（主要成分是MgCl₂、此外還含有少量的Fe²⁺、Fe³⁺和Mn²⁺），加水后得溶液A中含有Mg²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺和Mn²⁺，為除去Fe²⁺，先將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，所以溶液B中含有Mg²⁺、Fe³⁺和Mn²⁺，然后加入NaOH調(diào)節(jié)pH為9.8，然后在濾液中加入純堿將Mg²⁺從溶液中以MgCO₃沉淀出來，然后加熱煮沸可得到Mg（OH）₂，灼燒后得到MgO，
（1）所得產(chǎn)品為MgO，其中所含非金屬元素為氧元素；
（2）MgCO₃加熱煮沸可得到Mg（OH）₂，根據(jù)元素守恒可知?dú)怏w為二氧化碳；
（3）將溶液中的Fe²⁺氧化成Fe³⁺，需要加氧化劑且最好不能引入新雜質(zhì)；
（4）B中含有Mg²⁺、Fe³⁺和Mn²⁺，據(jù)此判斷沉淀物1中的成份；
（5）濾液中加入純堿將Mg²⁺從溶液中以MgCO₃沉淀出來；
（6）流程中根據(jù)元素守恒，由氧化鎂可計算出原鹵塊中MgCl₂的質(zhì)量，根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{MgCl2的質(zhì)量}{樣品的質(zhì)量}$×100%計算．

解答 解：鹵塊（主要成分是MgCl₂、此外還含有少量的Fe²⁺、Fe³⁺和Mn²⁺），加水后得溶液A中含有Mg²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺和Mn²⁺，為除去Fe²⁺，先將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，所以溶液B中含有Mg²⁺、Fe³⁺和Mn²⁺，然后加入NaOH調(diào)節(jié)pH為9.8，然后在濾液中加入純堿將Mg²⁺從溶液中以MgCO₃沉淀出來，然后加熱煮沸可得到Mg（OH）₂，灼燒后得到MgO，
（1）所得產(chǎn)品為MgO，其中所含非金屬元素為氧元素，氧元素在周期表中的位置是第二周期第ⅥA族，
故答案為：第二周期第ⅥA族；
（2）MgCO₃加熱煮沸可得到Mg（OH）₂，根據(jù)元素守恒可知?dú)怏w為二氧化碳，二氧化碳的結(jié)構(gòu)式為O=C=O，
故答案為：O=C=O；
（3）將溶液中的Fe²⁺氧化成Fe³⁺，需要加氧化劑且最好不能引入新雜質(zhì)，所以X最好選用H₂O₂+H₂SO₄（�。�，
故答案為：A；
（4）B中含有Mg²⁺、Fe³⁺和Mn²⁺，所以沉淀物1中的成份為Mn（OH）₂和Fe（OH）₃ ，
故答案為：Fe（OH）₃；
（5）濾液中加入純堿將Mg²⁺從溶液中以MgCO₃沉淀出來，反應(yīng)的離子方程式為Mg²⁺+CO₃^2-=MgCO₃↓，
故答案為：Mg²⁺+CO₃^2-=MgCO₃↓；
（6）流程中根據(jù)元素守恒，由氧化鎂可計算出原鹵塊中MgCl₂的質(zhì)量為$\frac{4000}{40}×95$g=9.5kg，MgCl₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{MgCl2的質(zhì)量}{樣品的質(zhì)量}$×100%=$\frac{9.5}{m}$×100%=$\frac{950}{m}$%，
故答案為：$\frac{950}{m}$%．

點(diǎn)評 本題結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際考查無機(jī)化合物的轉(zhuǎn)化生成、分離、提純等問題，題目與難度中等，在明確題目要求的基礎(chǔ)上提取有用信息是解題的關(guān)鍵．