Question

堿式次氯酸鎂[Mg₂ClO（OH）₃?H₂O]微溶于水，不吸濕，相對穩(wěn)定，是一種有開發(fā)價值的無機抗菌劑．某研發(fā)小組通過下列流程制備堿式次氯酸鎂：

（1）從上述流程中可以判斷，濾液中可回收的主要物質(zhì)是

 

．
（2）NaClO溶液用Cl₂與NaOH溶液反應(yīng)獲得，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．
（3）有效氯的含量是衡量次氯酸鹽氧化能力的重要指標．次氯酸鹽的有效氯含量可用次氯酸鹽與鹽酸反應(yīng)所生成的氯氣的含量來表示：ClO^-+Cl^-+2H⁺═Cl₂↑+H₂O
有效氯含量=

m(Cl2)

m(次氯酸鹽)

×100%
若測得某堿式次氯酸鎂產(chǎn)品中鎂含量為29.01%，有效氯含量為40.28%．
①通過計算判斷該產(chǎn)品中鎂和有效氯含量的測定值與理論值相比，是偏高或偏低？（寫出計算過程）
②根據(jù)你的判斷，推測產(chǎn)品中可能含有的雜質(zhì)，并給出制備過程能減少產(chǎn)品中含有該雜質(zhì)的措施．

Answer 1

考點：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,制備實驗方案的設(shè)計

專題：實驗設(shè)計題

分析：向MgCl₂溶液中加入NaClO溶液，然后向溶液中加入NaOH溶液并調(diào)節(jié)溶液的pH，堿式次氯酸鎂[Mg₂ClO（OH）₃?H₂O]微溶于水，所以得到堿式次氯酸鎂[Mg₂ClO（OH）₃?H₂O]沉淀和NaCl，過濾得到堿式次氯酸鎂[Mg₂ClO（OH）₃?H₂O]固體，濾液中成分是NaCl，然后將沉淀洗滌、干燥得到堿式次氯酸鎂[Mg₂ClO（OH）₃?H₂O]，
（1）濾液中的主要物質(zhì)是NaCl；
（2）Cl₂與NaOH溶液反應(yīng)生成NaCl、NaClO和H₂O；
（3）①Mg₂ClO（OH）₃?H₂O的式量為168.5，Mg₂ClO（OH）₃?H₂O中Mg含量理論值=

24×2

168.5

×100%=28.49%，根據(jù)實際Mg含量與理論值比較確定偏高還是偏低；
由Mg₂ClO（OH）₃?H₂O～ClO^-～Cl₂，Mg₂ClO（OH）₃?H₂O中有效氯的理論值=

35.5×2

168.5

×100%=42.14%，根據(jù)理論值和實際值計算有效氯偏高還是偏低；
②由于產(chǎn)品中有效氯含量偏低而Mg含量偏高，則產(chǎn)品中可能含有Mg（OH）₂，攪拌或緩慢滴加NaOH溶液等都可以減少雜質(zhì)．

解答： 解：向MgCl₂溶液中加入NaClO溶液，然后向溶液中加入NaOH溶液并調(diào)節(jié)溶液的pH，堿式次氯酸鎂[Mg₂ClO（OH）₃?H₂O]微溶于水，所以得到堿式次氯酸鎂[Mg₂ClO（OH）₃?H₂O]沉淀和NaCl，過濾得到堿式次氯酸鎂[Mg₂ClO（OH）₃?H₂O]固體，濾液中成分是NaCl，然后將沉淀洗滌、干燥得到堿式次氯酸鎂[Mg₂ClO（OH）₃?H₂O]，
（1）濾液中的主要物質(zhì)是NaCl，所以濾液中可回收的主要物質(zhì)是NaCl，故答案為：NaCl；
（2）Cl₂與NaOH溶液反應(yīng)生成NaCl、NaClO和H₂O，反應(yīng)方程式為2NaOH+Cl₂=NaCl+NaClO+H₂O，故答案為：2NaOH+Cl₂=NaCl+NaClO+H₂O；
（3）①Mg₂ClO（OH）₃?H₂O的式量為168.5，Mg₂ClO（OH）₃?H₂O中Mg含量理論值=

24×2

168.5

×100%=28.49%，某堿式次氯酸鎂產(chǎn)品中鎂含量為29.01%＞28.49%，所以鎂含量偏高；
由Mg₂ClO（OH）₃?H₂O～ClO^-～Cl₂，Mg₂ClO（OH）₃?H₂O中有效氯的理論值=

35.5×2

168.5

×100%=42.14%，有效氯含量為40.28%＜42.14%，所以偏低，
答：Mg₂ClO（OH）₃?H₂O中Mg含量理論值=

24×2

168.5

×100%=28.49%，某堿式次氯酸鎂產(chǎn)品中鎂含量為29.01%＞28.49%，所以鎂含量偏高；
由Mg₂ClO（OH）₃?H₂O～ClO^-～Cl₂，Mg₂ClO（OH）₃?H₂O中有效氯的理論值=

35.5×2

168.5

×100%=42.14%，有效氯含量為40.28%＜42.14%，所以偏低；
②由于產(chǎn)品中有效氯含量偏低而Mg含量偏高，Mg（OH）₂中Mg含量=

24

58

×100%=41.38%，MgCl₂中Mg元素含量=

24

24+71

×100%=25.26%，Mg（ClO）₂中Mg元素含量=

24

24+71+32

×100%=18.90%，有效氯含量為118.9%，所以產(chǎn)品中可能含有Mg（OH）₂等雜質(zhì)；
攪拌或緩慢滴加NaOH溶液等方法都能使物質(zhì)反應(yīng)更充分，所以都可以減少產(chǎn)生雜質(zhì)，
答：由于產(chǎn)品中有效氯含量偏低而鎂含量偏高，據(jù)此推測產(chǎn)品中可能含有Mg（OH）₂等雜質(zhì)；在形成沉淀的過程中加速攪拌、緩慢滴加NaOH溶液等．

點評：本題考查物質(zhì)分離和提純，側(cè)重考查學(xué)生分析、計算、信息利用能力，明確工藝流程原理是解本題關(guān)鍵，知道每一步發(fā)生的反應(yīng)及其操作，難點是（3）題分析，熟練掌握元素化合物知識，題目難度中等．