卤块的主要成分是MgCl2,此外还含Fe2+、Fe3+和Mn2+等离子。若以它为原料按如图所示工艺流程进行生产,可制得轻质氧化镁(已知其中有一种中间产物是MgCO3)。

要求产品尽量不含杂质,且生产成本较低,据表1和表2提供的资料,填写空白:
表1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 | 11.1 |
物质 | 价格/元•吨-1 |
漂液(含25.2%NaClO) | 450 |
双氧水(含30%H2O2) | 2400 |
(1)在步骤②中加入的试剂X,最佳的选择是
漂液NaClO
漂液NaClO
,其反应的离子方程式是 2Fe2++ClO-+2H+═2Fe3++Cl-+H2O
2Fe2++ClO-+2H+═2Fe3++Cl-+H2O
;(2)在步骤③中如要控制pH=9.8,其目的是
使除Mg2+以外的各种杂质金属离子都成为氢氧化物沉淀以便除去
使除Mg2+以外的各种杂质金属离子都成为氢氧化物沉淀以便除去
,在步骤④中加入的试剂Y应是 Na2CO3
Na2CO3
;(3)在步骤⑤中发生的化学方程式是
MgCO3+H2O Mg(OH)2+CO2↑
△
MgCO3+H2O Mg(OH)2+CO2↑
。 △
(4)某实验小组想要检验某反应溶液中的CO32-和HCO3-,现有三种试剂可使用:CaCl2溶液、BaCl2溶液、MgCl2溶液,但该小组内的成员各持有不同意见,分成了甲、乙、丙三个分小组,三小组不同意见如下(假设溶液中与试剂反应的其他离子均已除去,且溶液中的CO32-和HCO3-浓度很稀,实验装置仅有试管、烧杯、玻璃杯):
甲:用CaCl2溶液检验
乙:用BaCl2溶液检验
丙:用MgCl2溶液检验
①现在请你判断谁的意见可能会使实验成功,说明理由
Ca2+、Ba2+均能与上述两种离子反应:(以Ba2+为例)Ba2++CO32-=BaCO3↓,Ba2++2HCO3-=BaCO3↓+CO2↑+H2O,若不进行加热,第二个反应的二氧化碳不会逸出,因此两个反应现象一样,故无法用上述阳离子检验
Ca2+、Ba2+均能与上述两种离子反应:(以Ba2+为例)Ba2++CO32-=BaCO3↓,Ba2++2HCO3-=BaCO3↓+CO2↑+H2O,若不进行加热,第二个反应的二氧化碳不会逸出,因此两个反应现象一样,故无法用上述阳离子检验
。(请用必要的方程式及恰当的文字进行说明)②若溶液中的CO32-和HCO3-很浓,你认为谁的意见可能会使实验成功?不必说明理由,做出判断即可
均不能成功
均不能成功
。③请你判断下列离子,室温条件下可以在水溶液中大量共存的有
ABC
ABC
。A.Fe3+、Cu2+、NO3-、SO42-、Mg2+
B.Fe3+、Fe2+、NO3-、SO42-、Cl-
C.S2-、CO32-、OH-、SO42-、Cl-
D.PO43-、H2PO4-、NH4+、NO3-、Na+
【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【答案】漂液NaClO;2Fe2++ClO-+2H+═2Fe3++Cl-+H2O;使除Mg2+以外的各种杂质金属离子都成为氢氧化物沉淀以便除去;Na2CO3;MgCO3+H2O Mg(OH)2+CO2↑;Ca2+、Ba2+均能与上述两种离子反应:(以Ba2+为例)Ba2++CO32-=BaCO3↓,Ba2++2HCO3-=BaCO3↓+CO2↑+H2O,若不进行加热,第二个反应的二氧化碳不会逸出,因此两个反应现象一样,故无法用上述阳离子检验;均不能成功;ABC
△
【解答】
【点评】
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