Question

12．鹽鹵中除含有Mg²⁺、Cl^-外，還含有少量Na+、Fe²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-和CO（NH₂）₂等．從海水提取食鹽和Br₂后的鹽鹵中可以提取MgCl₂、MgO、Mg（OH）₂等物質，制備流程如圖所示：

（1）從MgCl₂溶液得到MgCl₂.6H₂O晶體的過程中所需的基本操作順序依次為BCE；
A．加熱蒸餾B．加熱濃縮C．冷卻結晶D．趁熱過濾    E．過濾洗滌
（2）制取無水氯化鎂必須在氯化氫存在的條件下進行，原因是防止Mg²⁺水解，Mg²⁺+2H₂O?Mg（OH）₂+2H⁺（用適當的文字結合化學用語說明）．
（3）用NaClO除去尿素CO（NH₂）₂時，生成物除鹽外，都是能參與大氣循環的物質，則該反應的化學方程式為3NaClO+CO（NH₂）₂═3NaCl+CO₂↑+N₂↑+2H₂O或NaOH+3NaClO+CO（NH₂）₂═3NaCl+NaHCO₃+N₂↑+2H₂O；加入NaClO的另一個作用是氧化Fe²⁺使它變成Fe（OH）₃沉淀而除去．
（4）Mg（OH）₂是制鎂鹽、耐火材料和阻燃劑的重要原料．
已知25℃時K_sp[Mg（OH）₂]=5.6×10^-12，且Mg（OH）₂（s）═MgO（s）+H₂O（s）△H=+81.5kJ/mol．
①下列敘述正確的是B
A．從鹽鹵或海水中獲得Mg（OH）₂，工業上選擇NaOH作沉淀劑
B．Mg（OH）₂能作阻燃劑的原因是它分解吸熱且生成MgO覆蓋可燃物
C．可加熱Mg（OH）₂得到MgO，再電解熔融的MgO制金屬鎂
②酸堿指示劑百里酚藍變色的pH范圍如下：

pH	＜8.0	8.0～9.6	＞9.6
顏色	黃色	綠色	藍色

25℃時，在Mg（OH）₂的飽和溶液中滴加2滴百里酚藍指示劑，溶液的顏色為藍色．

Answer 1

分析 向鹽鹵溶液中加入NaClO，NaClO具有強氧化性，能將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，向鹽鹵中加入少量NaOH，NaOH和Fe³⁺反應生成Fe（OH）₃，CO（NH₂）₂和NaClO發生氧化還原反應，生成物除鹽外，都是能參與大氣循環的物質，所以生成物是NaCl、CO₂、N₂、H₂O，過量二氧化碳能和NaOH反應生成碳酸氫鈉，將溶液過濾得到的濾渣是Fe（OH）₃，濾液I中含有Mg²⁺、Cl^-、Na⁺，將濾液I蒸發、結晶、過濾得到MgCl₂•6H₂O，則濾液中含有的雜質離子是Na⁺，直接將MgCl₂•6H₂O加強熱能得到MgO，發生反應MgCl₂•6H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+2HCl↑+5H₂O↑，氯化鎂易水解，所以不能用加熱MgCl₂•6H₂O方法制取氯化鎂，要在HCl氛圍中制取氯化鎂；
（1）溶液中得到溶質晶體的方法是加熱濃縮、冷卻結晶、過濾洗滌；
（2）鎂離子在水溶液中易水解生成氫氧化鎂沉淀；
（3）用NaClO除去尿素CO（NH₂）₂時，生成物除鹽外，都是能參與大氣循環的物質，判斷反應生成氯化鈉、氮氣、二氧化碳和水，次氯酸鈉具有強氧化性，能將亞鐵離子氧化為鐵離子；
（4）①A、從鹽鹵或海水中獲得Mg（OH）₂，工業上選擇生石灰作沉淀劑；
B、Mg（OH）₂分解吸熱，且MgO不能燃燒；
C、MgO熔點太高，工業上電解氯化鎂制取鎂；
②Mg（OH）₂的飽和溶液中的溶度積計算飽和溶液中的氫氧根離子濃度，結合水溶液中離子積計算氫離子濃度計算pH，然后結合表中數據判斷溶液所呈現的顏色．

解答 解：向鹽鹵溶液中加入NaClO，NaClO具有強氧化性，能將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，向鹽鹵中加入少量NaOH，NaOH和Fe³⁺反應生成Fe（OH）₃，CO（NH₂）₂和NaClO發生氧化還原反應，生成物除鹽外，都是能參與大氣循環的物質，所以生成物是NaCl、CO₂、N₂、H₂O，過量二氧化碳能和NaOH反應生成碳酸氫鈉，將溶液過濾得到的濾渣是Fe（OH）₃，濾液I中含有Mg²⁺、Cl^-、Na⁺，將濾液I蒸發、結晶、過濾得到MgCl₂•6H₂O，則濾液中含有的雜質離子是Na⁺，直接將MgCl₂•6H₂O加強熱能得到MgO，發生反應MgCl₂•6H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+2HCl↑+5H₂O↑，氯化鎂易水解，所以不能用加熱MgCl₂•6H₂O方法制取氯化鎂，要在HCl氛圍中制取氯化鎂；
（1）從MgCl₂溶液得到MgCl₂.6H₂O晶體的過程，加熱濃縮、冷卻結晶、過濾洗滌，所以選擇BCE，
故答案為：BCE；
（2）直接將MgCl₂•6H₂O加強熱能得到MgO，同時還生成HCl和水蒸氣，反應方程式為MgCl₂•6H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+2HCl↑+5H₂O↑，氯化鎂易水解，為防止氯化鎂水解，在制取氯化鎂時，要將MgCl₂•6H₂O放在氯化氫氣體中，防止Mg²⁺水解，Mg²⁺+2H₂O?Mg（OH）₂+2H⁺，
故答案為：防止Mg²⁺水解，Mg²⁺+2H₂O?Mg（OH）₂+2H⁺；
（3）通過以上分析知，該反應為3NaClO+CO（NH₂）₂═3NaCl+CO₂↑+N₂↑+2H₂O或NaOH+3NaClO+CO（NH₂）₂═3NaCl+NaHCO₃+N₂↑+2H₂O，次氯酸鈉具有強氧化性，能將亞鐵離子氧化為鐵離子，再轉化為氫氧化鐵沉淀而除去，
故答案為：3NaClO+CO（NH₂）₂═3NaCl+CO₂↑+N₂↑+2H₂O或NaOH+3NaClO+CO（NH₂）₂═3NaCl+NaHCO₃+N₂↑+2H₂O；氧化Fe²⁺使它變成Fe（OH）₃沉淀而除去；
（4）①A、從鹽鹵或海水中獲得Mg（OH）₂，工業上選擇生石灰作沉淀劑，故A錯誤；
B、Mg（OH）₂分解吸熱，且MgO不能燃燒，所以Mg（OH）₂能作阻燃劑是它分解吸熱且生成MgO覆蓋可燃物，故B正確；
C、MgO熔點太高，工業上電解氯化鎂制取鎂，故C錯誤；
故答案為：B；
②25℃時，Mg（OH）₂的溶度積K_sp=5.6×10^-12，根據反應Mg（OH）₂（s）?Mg²⁺+2OH^-可得：c（Mg²⁺）•c²（OH^-）=5.6×10^-12，
設c（OH^-）=2c（Mg²⁺）=x，則：0.5x×x²=5.6×10^-12，
解得：x=2.24×10^-4mol/L，
c（H⁺）=$\frac{10{\;}^{-14}}{2.24×10{\;}^{-4}}$mol/L=4.5×10^-11mol/L，
溶液的pH=10.4＞9.6，所以溶液呈藍色，
故答案為：藍色．

點評 本題考查了鹽類水解、反應化學反應自發進行的條件、化學實驗操作方法的綜合應用等知識，難度中等，試題涉及的知識點較多，全面考查了學生的分析、理解能力，正確分析題中數據為解答關鍵，難度較大．