Question

【題目】氯化鎂純品為無色單斜晶體，工業(yè)品通常呈黃褐色，有苦咸味。該物質(zhì)可以形成六水合物，即六水氯化鎂(MgCl2·6H2O)，以下流程為由某混合物，制取純凈MgCl2·6H2O的生產(chǎn)過程：

已知：在本流程中，

	Fe3+	Fe2+	Al3+	Mg2+
開始沉淀pH	1.5	6.5	3.3	8.4
完全沉淀pH	4.1	9.7	5.5	10.9

試回答下列問題：

(1)操作1所需玻璃儀器為____________________。

(2)流程中加入試劑2調(diào)節(jié)pH的范圍是________；加入試劑2能形成沉淀的原因是___________________。

(3)操作3為加入足量的鹽酸，然后經(jīng)過___________、____________，過濾，洗滌，干燥；在操作不當(dāng)?shù)那闆r下，若MgCl2·6H2O受熱則會(huì)發(fā)生水解形成堿式鹽，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________。

(4)若25℃下，Ksp[Mg(OH)2]=4×10-12，則該溫度下，將Mg(OH)2溶于水形成飽和溶液，則其飽 和溶液的pH=_________。(已知：lg5=0.7)

Answer 1

【答案】燒杯、漏斗、玻璃棒 5.5≤pH＜8.4 試劑2與H＋反應(yīng)，使溶液的pH 值升高，促進(jìn)了Al3+、Fe3+的水解，完全水解生成Fe(OH)3和Al(OH)3 蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 MgCl2·6H2OMg(OH)Cl+HCl↑+5H2O 10.3

【解析】

固體混合物溶于鹽酸得到氯化鎂、氯化鋁、氯化鐵、氯化亞鐵和鹽酸的混合液，二氧化硅不溶，因此過濾得到的濾渣1是二氧化硅，濾液1中加入過氧化氫將溶液中的亞鐵離子氧化為鐵離子，通過調(diào)節(jié)pH得到氫氧化鋁和氫氧化鐵，濾液3中含有氯化鎂，經(jīng)過操作3得到MgCl2·6H2O，據(jù)此解答。

(1)操作1是過濾，所需玻璃儀器為燒杯、漏斗、玻璃棒。

(2)流程中加入試劑2調(diào)節(jié)pH時(shí)得到氫氧化鐵和氫氧化鋁沉淀，鎂離子不沉淀，因此根據(jù)表中數(shù)據(jù)，范圍是5.5≤pH＜8.4；加入試劑2能形成沉淀的原因是試劑2與H＋反應(yīng)，使溶液的pH值升高，促進(jìn)了Al3+、Fe3+的水解，完全水解生成Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀。

(3)操作3得到MgCl2·6H2O，由于鎂離子水解，則操作為加入足量的鹽酸，然后經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過濾，洗滌，干燥；在操作不當(dāng)?shù)那闆r下，若MgCl2·6H2O受熱則會(huì)發(fā)生水解形成堿式鹽，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為MgCl2·6H2OMg(OH)Cl+HCl↑+5H2O。

(4)若25℃下，Ksp[Mg(OH)2]=4×10-12，則該溫度下，將Mg(OH)2溶于水形成飽和溶液，設(shè)其飽和溶液中氫氧根的濃度是x mol/L，則0.5x×x2＝4×10-12，解得x＝2×10-4，氫離子濃度是5×10－11 mol/L，所以溶液的pH=10.3。