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卤块的主要成分是MgCl2,此外还含有少量的Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子,以卤块为原料制取轻质氧化镁工艺以及相关数据如图:若要求产品尽量不含杂质,而且生产成本较低,请根据如表提供的资
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卤块的主要成分是MgCl2,此外还含有少量的Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子,以卤块为原料制取轻质氧化镁工艺以及相关数据如图:

若要求产品尽量不含杂质,而且生产成本较低,请根据如表提供的资料,回答下列问题:
表1 生成氢氧化沉淀的pH
Fe2+氢氧化物呈絮状,不易从溶液中除去,所以,常将它氧化为 Fe3+,生成 Fe(OH)3沉淀除去
表2 原料价格表
(1)要使卤块充分溶解,可采取的措施有___(至少答2点)
(2)加入的试剂A,最佳的选择是___.
(3)为尽量除去杂质,试剂B为___,当溶液的pH为___时,停止加入B.
(4)操作X中①②③步的操作分别是___、___、___、检验步骤②是否进行完全的操作是:___.
(5)加入的试剂C是 Na2CO3,煮沸发生的反应方程式为___.

若要求产品尽量不含杂质,而且生产成本较低,请根据如表提供的资料,回答下列问题:
表1 生成氢氧化沉淀的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 |
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 |
(2)加入的试剂A,最佳的选择是___.
(3)为尽量除去杂质,试剂B为___,当溶液的pH为___时,停止加入B.
(4)操作X中①②③步的操作分别是___、___、___、检验步骤②是否进行完全的操作是:___.
(5)加入的试剂C是 Na2CO3,煮沸发生的反应方程式为___.
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答案和解析
卤块的主要成分是MgCl2,此外还含有少量的Fe3+、Fe2+和Mg2+等离子,由流程可知,溶解后,结合沉淀的pH可知,试剂A为氧化剂,由价格可知,选择漂液成本较低,A将亚铁离子氧化为铁离子,发生2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O,然后试剂B为NaOH,尽量将铁离子转化为沉淀,加入NaOH调节pH为9.8,然后在滤液中加入纯碱将Mg2+从溶液中以MgCO3沉淀出来,然后加热煮沸可得到Mg(OH)2,灼烧后得到MgO,
(1)要使卤块充分溶解,可采取的措施有适当加热、搅拌、将卤块粉碎等,故答案为:适当加热、搅拌、将卤块粉碎等;
(2)漂液和H2O2都可氧化亚铁离子,但对比表2提供的原料价格可以看出,漂液比H2O2的价格低得多,所以选漂液最合理,故答案为:漂液;
(3)步骤③的目的在于使除Mg2+以外的各种杂质金属离子都生成氢氧化物沉淀,以便通过过滤而除去,应加入NaOH,如加入纯碱,不能达到较高的PH,分析表1提供的数据:除去杂质离子合理的pH范围是3.72+生成Mg(OH)2而进入沉淀中,从而导致生产成本的提高.为了兼顾产品质量和生产成本,选择pH=9.8最合理,当然此时Mg2+也会部分生成Mg(OH)2沉淀,但由于卤块价格低廉,这点不可避免的损失还是可以承受的,以此保证产品的纯度,
故答案为:NaOH;9.8;
(4)在滤液中加入纯碱将Mg2+从溶液中以MgCO3沉淀出来,然后加热煮沸可得到Mg(OH)2,灼烧后得到MgO,操作X中①②③步的操作分别是过滤、洗涤、灼烧;检验步骤②是否进行完全的操作是取最后一次洗涤液少许做焰色反应,
故答案为:过滤;洗涤;灼烧;取最后一次洗涤液少许做焰色反应;
(5)加入的试剂C是 Na2CO3,煮沸发生的反应方程式为MgCO3+H2O
Mg(OH)2+CO2↑,故答案为:MgCO3+H2O
Mg(OH)2+CO2↑.
(1)要使卤块充分溶解,可采取的措施有适当加热、搅拌、将卤块粉碎等,故答案为:适当加热、搅拌、将卤块粉碎等;
(2)漂液和H2O2都可氧化亚铁离子,但对比表2提供的原料价格可以看出,漂液比H2O2的价格低得多,所以选漂液最合理,故答案为:漂液;
(3)步骤③的目的在于使除Mg2+以外的各种杂质金属离子都生成氢氧化物沉淀,以便通过过滤而除去,应加入NaOH,如加入纯碱,不能达到较高的PH,分析表1提供的数据:除去杂质离子合理的pH范围是3.7
故答案为:NaOH;9.8;
(4)在滤液中加入纯碱将Mg2+从溶液中以MgCO3沉淀出来,然后加热煮沸可得到Mg(OH)2,灼烧后得到MgO,操作X中①②③步的操作分别是过滤、洗涤、灼烧;检验步骤②是否进行完全的操作是取最后一次洗涤液少许做焰色反应,
故答案为:过滤;洗涤;灼烧;取最后一次洗涤液少许做焰色反应;
(5)加入的试剂C是 Na2CO3,煮沸发生的反应方程式为MgCO3+H2O
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