Question

氫氧化鎂常用于制藥工業(yè)，還是重要的綠色阻燃劑．
I、氫氧化鎂為白色晶體，難溶于水，易溶于稀酸和銨鹽溶液，為治療胃酸過多的藥物．
（1）氫氧根離子的電子式為

 

；
（2）寫出氫氧化鎂溶于銨鹽溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式

 

．
Ⅱ、已知：Mg （s）+2H₂O（g）═Mg（OH）₂（s）+H₂（g）△H₁=-441kJ?mol^-1
H₂O（g）═H₂（g）+

1

2

O₂（g）△H₂=+242kJ?mol^-1
Mg（s）+

1

2

O₂（g）═MgO（s）△H₃=-602kJ?mol^-1
（3）氫氧化鎂分解的熱化學(xué)方程式是

 

．
（4）氫氧化鎂在350℃開始分解，500℃時(shí)分解完全．請(qǐng)分析氫氧化鎂可用于阻燃劑的原因是（至少寫兩點(diǎn)）

 

．
Ⅲ、某工廠用六水合氯化鎂和粗石灰制取的氫氧化鎂含有少量氫氧化鐵雜質(zhì)，通過如下流程進(jìn)行提純精制，獲得阻燃劑氫氧化鎂．

（5）步驟①中每消耗0.1mol保險(xiǎn)粉（Na₂S₂O₄）轉(zhuǎn)移0.6mol e^-，則此反應(yīng)的離子方程式為

 

；
（6）已知EDTA只能與溶液中的Fe²⁺反應(yīng)生成易溶于水的物質(zhì)，不與Mg（OH）₂反應(yīng)．雖然Fe（OH）₂難溶于水，但步驟②中隨著EDTA的加入，最終能夠?qū)�Fe（OH）₂除去并獲得純度高的Mg（OH）₂．請(qǐng)從沉淀溶解平衡的角度加以解釋

 

；
Ⅳ．為研究不同分離提純條件下所制得阻燃劑的純度從而確定最佳提純條件，某研究小組各取等質(zhì)量的下列4組條件下制得的阻燃劑進(jìn)行含鐵量的測(cè)定，結(jié)果如下：

精制阻燃劑的條件				阻燃劑鐵含量
序號(hào)	提純體系溫度/℃	加入EDTA質(zhì)量/g	加入保險(xiǎn)粉質(zhì)量/g	W（Fe）/（10-4g）
1	40	0.05	0.05	7.63
2	40	0.05	0.10	6.83
3	60	0.05	0.10	6.83
4	60	0.10	0.10	6.51

（7）若不考慮其它條件，根據(jù)上表數(shù)據(jù)，制取高純度阻燃劑最佳條件是

 

（填字母）．
①40℃②60℃③EDTA質(zhì)量為0.05g  ④EDTA質(zhì)量為0.10g  ⑤保險(xiǎn)粉質(zhì)量為0.05g  ⑥保險(xiǎn)粉質(zhì)量為0.10g
A．①③⑤B．②④⑥C．①④⑥D(zhuǎn)．②③⑤

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,熱化學(xué)方程式

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題,基本概念與基本理論

分析：Ⅰ、（1）氫氧根離子是氧原子和氫原子形成一個(gè)共用電子對(duì)，原子團(tuán)得到一個(gè)電子形成陰離子；
（2）氫氧化鎂溶于銨鹽是銨根離子結(jié)合氫氧根離子生成氨氣，促進(jìn)氫氧化鎂溶解；
Ⅱ、（3）依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算所需熱化學(xué)方程式得到；
（4）氫氧化鎂在350℃開始分解，500℃時(shí)分解完全，分解過程是吸熱反應(yīng)，生成水可以降溫；
Ⅲ、（5）根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)確定生成物，從而寫出離子方程式為；
（6）根據(jù)難溶電解質(zhì)的溶解平衡分析．
（7）根據(jù)溫度不同、EDTA質(zhì)量不同、保險(xiǎn)粉質(zhì)量不同時(shí)與阻燃劑含鐵量的關(guān)系分析．

解答： 解：Ⅰ、（1）氫氧根離子是氧原子和氫原子形成一個(gè)共用電子對(duì)，原子團(tuán)得到一個(gè)電子形成陰離子，氫氧根離子電子式為：；
故答案為：；
（2）氫氧化鎂溶于銨鹽溶液，生成氨氣，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：Mg（OH）₂+2NH₄⁺=Mg²⁺+2NH₃↑+2H₂O；
故答案為：Mg（OH）₂+2NH₄⁺=Mg²⁺+2NH₃↑+2H₂O；
Ⅱ、（3）Mg（s）+2H₂O（g）=Mg（OH）₂（s）+H₂（g）△H₁=-441kJ?mol^-1 ①
H₂O（g）=H₂（g）+

1

2

O₂（g）△H₂=242kJ?mol^-1②
Mg（s）+

1

2

O₂（g）=MgO（s）△H₃=-602kJ?mol^-1③
方程式③+②-①得：Mg（OH）₂（s）=MgO（s）+H₂O（g）；△H=81KJ/mol，
故答案為：Mg（OH）₂（s）=MgO（s）+H₂O（g）；△H=81KJ/mol；
（4）氫氧化鎂在350℃開始分解，500℃時(shí)分解完全．請(qǐng)分析氫氧化鎂可用于阻燃劑的原因，氫氧化鎂在350℃以上分解過程中要吸熱，抑制可燃物溫度的上升，降低燃燒速度；氫氧化鎂分解過程中產(chǎn)生的水汽稀釋了可燃性氣體及氧氣，可阻止燃燒；
故答案為：氫氧化鎂在350℃以上分解過程中要吸熱，抑制可燃物溫度的上升，降低燃燒速度；氫氧化鎂分解過程中產(chǎn)生的水汽稀釋了可燃性氣體及氧氣，可阻止燃燒；
Ⅲ、（5）每消耗0.1mol保險(xiǎn)粉（Na₂S₂O₄）轉(zhuǎn)移0.6mol e^-，所以S₂O₄^2-被氧化為硫酸根離子，氫氧化鐵被還原為氫氧化亞鐵，發(fā)生的離子方程式為：6Fe（OH）₃+S₂O₄^2-+2OH^-=6Fe（OH）₂+2SO₄^2-+4H₂O．
 故答案為：6Fe（OH）₃+S₂O₄^2-+2OH^-=6Fe（OH）₂+2SO₄^2-+4H₂O；
（6）Fe（OH）₂懸濁液中存在如下平衡：Fe（OH）₂（s）=Fe²⁺（aq）+2OH^-（aq）當(dāng)不斷滴入EDTA時(shí)，EDTA將結(jié)合Fe ²⁺促使平衡向右移動(dòng)而使Fe（OH）₂不斷溶解．
故答案為：Fe（OH）₂懸濁液中存在如下平衡：Fe（OH）₂（s）=Fe²⁺（aq）+2OH^-（aq）當(dāng)不斷滴入EDTA時(shí)，EDTA將結(jié)合Fe ²⁺促使平衡向右移動(dòng)而使Fe（OH）₂不斷溶解；
（7）觀察實(shí)驗(yàn)2、3知，其它條件相同時(shí)，溫度不同，鐵含量相同，采取低溫能抑制氫氧化鎂的溶解，所以采用低溫較好．
觀察實(shí)驗(yàn)3、4知，其它條件相同時(shí)，EDTA質(zhì)量越大，含鐵量越低，所以選取EDTA質(zhì)量為0.10g．
觀察實(shí)驗(yàn)1、2知，其它條件相同時(shí)，保險(xiǎn)粉質(zhì)量越大，含鐵量越低，所以選取保險(xiǎn)粉質(zhì)量為0.10g
故選C．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了難溶電解質(zhì)的溶解平衡、熱化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫、沉淀溶解平衡的理解應(yīng)用等知識(shí)點(diǎn)，題目難度中等，會(huì)比較不同實(shí)驗(yàn)得出正確結(jié)論．