Question

15．鹽鹵中除含有Mg²⁺、Cl^-外，還含有少量Na⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-和CO（NH₂）₂等．從海水提取食鹽和Br₂后的鹽鹵中可以提取MgCl₂、MgO、Mg（OH）₂等物質，制備流程如圖所示：

（1）從MgCl₂溶液得到MgCl₂•6H₂O晶體的過程中所需的基本操作順序依次為BCE；
A．加熱蒸餾B．加熱濃縮C．冷卻結晶D．趁熱過濾 E．過濾洗滌
（2）制取無水氯化鎂必須在氯化氫存在的條件下進行，原因是防止Mg²⁺水解，Mg²⁺+2H₂O?Mg（OH）₂+2H⁺（用適當的文字結合化學用語說明）．
（3）用NaClO除去尿素CO（NH₂）₂時，生成物除鹽外，都是能參與大氣循環(huán)的物質，則該反應的化學方程式為3NaClO+CO（NH₂）₂═3NaCl+CO₂↑+N₂↑+2H₂O或NaOH+3NaClO+CO（NH₂）₂═3NaCl+NaHCO₃+N₂↑+2H₂O；加入NaClO的另一個作用是氧化Fe²⁺使它變成Fe（OH）₃沉淀而除去．
（4）Mg（OH）₂是制鎂鹽、耐火材料和阻燃劑的重要原料．
已知25℃時K_sp[Mg（OH）₂]=5.6×10^-12，且Mg（OH）₂（s）═MgO（s）+H₂O （s）△H=+81.5kJ/mol．
①下列敘述正確的是B．
A．從鹽鹵或海水中獲得Mg（OH）₂，工業(yè)上選擇NaOH作沉淀劑
B．Mg（OH）₂能作阻燃劑的原因是它分解吸熱且生成MgO覆蓋可燃物
C．可加熱Mg（OH）₂得到MgO，再電解熔融的MgO制金屬鎂
②酸堿指示劑百里酚藍變色的pH范圍如下：

pH	＜8.0	8.0～9.6	＞9.6
顏色	黃色	綠色	藍色

25℃時，在Mg（OH）₂的飽和溶液中滴加2滴百里酚藍指示劑，溶液的顏色為藍色．

Answer 1

分析 鹽鹵中除含有Mg²⁺、Cl^-外，還含有少量Na⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-和CO（NH₂）2等，向鹽鹵溶液中加入少量NaOH、CaCl₂、NaClO溶液并調節(jié)溶液的pH，發(fā)生的反應分別為Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃、SO₄^2-+Ca²⁺=CaSO₄、3NaClO+CO（NH₂）2═3NaCl+CO₂↑+N₂↑+2H₂O，次氯鈉還能氧化亞鐵離子生成鐵離子而轉化為氫氧化鐵沉淀，然后過濾，得到的濾渣中含有Fe（OH）₂、Fe（OH）₃、CaSO₄，濾液中含有氯化鎂，向濾液I中加入堿然后過濾得到Mg（OH）₂沉淀和MgCl₂溶液，將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶得到MgCl₂.6H₂O，在HCl氛圍中加入MgCl₂.6H₂O得到MgCl₂、MgO，
（1）從MgCl₂溶液得到MgCl₂•6H₂O蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾洗滌；
（2）氯化鎂易水解生成氫氧化鎂和HCl，升高溫度促進鹽酸揮發(fā)，促進氯化鎂水解；
（3）用NaClO除去尿素CO（NH₂）₂時，生成物除鹽外，都是能參與大氣循環(huán)的物質，應該生成氮氣、二氧化碳和水，根據反應物和生成物書寫方程式；
加入NaClO還能氧化還原性離子；
（4）①A．從鹽鹵或海水中獲得Mg（OH）₂，工業(yè)上選擇石灰乳作沉淀劑，NaOH價格較高；
B．Mg（OH）₂受熱分解生成MgO，MgO熔點較高；
C．電解熔融的MgCl₂冶煉制金屬鎂；
②25℃時，在Mg（OH）₂的飽和溶液中c（OH^-）=$\root{3}{2{K}_{sp}}$=$\root{3}{2×5.6×1{0}^{-12}}$mol/L，
該溶液中c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-14}}{\root{3}{2×5.6×1{0}^{-12}}}$mol/L，溶液的pH=-lg$\frac{1{0}^{-14}}{\root{3}{2×5.6×1{0}^{-12}}}$≈10.3．

解答 解：鹽鹵中除含有Mg²⁺、Cl^-外，還含有少量Na⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-和CO（NH₂）2等，向鹽鹵溶液中加入少量NaOH、CaCl₂、NaClO溶液并調節(jié)溶液的pH，發(fā)生的反應分別為Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃、SO₄^2-+Ca²⁺=CaSO₄、3NaClO+CO（NH₂）2═3NaCl+CO₂↑+N₂↑+2H₂O，次氯鈉還能氧化亞鐵離子生成鐵離子而轉化為氫氧化鐵沉淀，然后過濾，得到的濾渣中含有Fe（OH）₂、Fe（OH）₃、CaSO₄，濾液中含有氯化鎂，向濾液I中加入堿然后過濾得到Mg（OH）₂沉淀和MgCl₂溶液，將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶得到MgCl₂.6H₂O，在HCl氛圍中加入MgCl₂.6H₂O得到MgCl₂、MgO，
（1）從MgCl₂溶液得到MgCl₂•6H₂O蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾洗滌，故選BCE；
（2）氯化鎂易水解生成氫氧化鎂和HCl，升高溫度促進鹽酸揮發(fā)，促進氯化鎂水解，為抑制氯化鎂水解，需要在HCl氛圍中加熱，故答案為：防止Mg²⁺水解，Mg²⁺+2H₂O?Mg（OH）₂+2H⁺；
（3）用NaClO除去尿素CO（NH₂）₂時，生成物除鹽外，都是能參與大氣循環(huán)的物質，應該生成氮氣、二氧化碳和水，根據反應物和生成物書寫方程式為3NaClO+CO（NH₂）₂═3NaCl+CO₂↑+N₂↑+2H₂O或NaOH+3NaClO+CO（NH₂）₂═3NaCl+NaHCO₃+N₂↑+2H₂O；
加入NaClO還能氧化還原性離子亞鐵離子，使它變成Fe（OH）₃沉淀而除去，
故答案為：3NaClO+CO（NH₂）₂═3NaCl+CO₂↑+N₂↑+2H₂O或NaOH+3NaClO+CO（NH₂）₂═3NaCl+NaHCO₃+N₂↑+2H₂O；氧化Fe²⁺使它變成Fe（OH）₃沉淀而除去；
（4）①A．從鹽鹵或海水中獲得Mg（OH）₂，NaOH價格較高，工業(yè)上選擇石灰乳作沉淀劑而不是NaOH，故A錯誤；
B．Mg（OH）₂受熱分解生成MgO且該反應是吸熱反應，MgO熔點較高，一般條件下不熔融，所以Mg（OH）₂能作阻燃劑的原因是它分解吸熱且生成MgO覆蓋可燃物，故正確；
C．電解熔融的MgCl₂冶煉制金屬鎂，因為MgO熔點高，電解熔融MgO冶煉Mg需要消耗大量能源，故錯誤；
故選B；
②25℃時，在Mg（OH）₂的飽和溶液中c（OH^-）=$\root{3}{2{K}_{sp}}$=$\root{3}{2×5.6×1{0}^{-12}}$mol/L，
該溶液中c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-14}}{\root{3}{2×5.6×1{0}^{-12}}}$mol/L，溶液的pH=-lg$\frac{1{0}^{-14}}{\root{3}{2×5.6×1{0}^{-12}}}$≈10.3，根據表中數據知，該溶液呈藍色，故答案為：藍色．

點評 本題考查物質制備，為高頻考點，側重考查學生分析、計算及知識綜合運用能力，明確難溶物溶解平衡、鹽類水解、金屬冶煉、氧化還原反應等知識點是解本題關鍵，難點是（4）溶液溶液pH值的計算，注意：金屬Mg冶煉采用電解熔融氯化鎂的方法，而Al采用電解熔融氧化鋁的方法冶煉，題目難度不大．