Question

卤块的主要成分是MgCl₂，此外还含Fe³⁺、Fe²⁺和Mn²⁺等离子。若以它为原料按图所示工艺流程进行生产，可制得轻质氧化镁（轻质体积蓬松，体积是等质量的重质氧化镁的三倍）。

若要求产品尽量不含杂质，而且生产成本较低，根据表1和表2提供的资料，填写空白：

表l  生成氢氧化物沉淀的pH

物质	开始沉淀	沉淀完全
Fe(OH)3	2.7	3.7
Fe(OH)2	7.6	9.6
Mn(OH)2	8.3	9.8
Mg(OH)2	9.6	11.l

已知：Fe²⁺氢氧化物呈絮状，不易从溶液中除去，常将它氧化为Fe³⁺,生成Fe(OH)₃沉淀除去。表2原料价格表

物质	价格/元 吨^-1
漂液（含25.2%NaClO）	450
双氧水（含30%H2O2）	2400
烧碱（含98%NaOH）	2100
纯碱（含99.5%Na2CO3）	600

(1)为了加快卤块的溶解，我们可以选择那些方法_______（请写出两种方法）；

(2)在步骤②中加入的试剂X，最佳的选择是________，在酸性条件下，其对应的离子方程式是________________

(3)在步骤③中加入的试剂应是________；之所以要控制pH=9.8，其目的是__________

(4)在步骤④中加入的试剂Z应是___________；

(5)在步骤⑤中发生的反应是__________

Answer

将卤块变成粉末 升温 次氯酸钠 2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O 烧碱，将镁离子之外的离子全部转化成沉淀除去 纯碱 MgCO3+H2O Mg（OH）2+CO2↑

【解析】本题考查化学工艺流程，（1）将卤块粉碎，增加接触面积；可以升高温度，升高温度加快反应速率等；（2）加X的目的是把Fe2＋氧化成Fe3＋，需要用氧化剂，因为最后得到固体物质，因此不用考虑杂质的引入，因此最佳选择是NaClO，因为价格相对便宜，又是氧化剂；环境是酸性条件，因此离子反应式为2Fe2＋+ClO－+2H＋=2Fe3＋+Cl－+H2O ；（3）加入Y的目的是调节pH，使Fe3＋、Mn2＋等转化成沉淀，因此试剂Y为NaOH，因为NaOH是强碱，用量较少达到pH=9.8；（4）根据流程，反应⑤加热煮沸，产生气体，因此试剂Z为Na2CO3；（5）加热煮沸，发生双水解，即反应方程式为：MgCO3+H2O Mg（OH）2+CO2↑。

点睛：化学工艺流程题目中需要充分利用题中信息，如Fe2＋的氢氧化物呈絮状，不易从溶液中除去，需要将它氧化成Fe3＋，以及价格表，需要考虑成本问题，这样就明白了X的作用。