Question

（1）某化工廠排放的污水中含有Mg²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Hg²⁺四種離子。甲、乙、丙三位學生分別設計了從該污水中回收純凈的金屬銅的方案。

①甲、乙、丙提出的實驗方案是否能得到純凈的金屬銅？

甲________________，乙_____________，丙________________。（填“能”或“不能”）

②在能制得銅的方案中，哪一步操作會導致環境污染？_________________。應增加哪些措施防止污染？__________________________。

  （2）已知MgCl₂·6H₂O晶體在空氣中加熱時，釋放部分結晶水，同時生成Mg(OH)Cl（堿式氯化鎂）或生成MgO。下列是關于MgCl₂·6H₂O的綜合利用：

請回答下列問題：

①在圖中的括號內填寫適當的反應條件。

②Mg(OH)₂固體存在如下溶解平衡：

Mg(OH)₂(s)Mg^2＋＋2OH^－。向體系中加入（至少填兩種不同類別的物質）______________，有利于Mg(OH)₂溶解。

③依據綠色化學的原子經濟的概念（即化學反應的原料中每個原子都參與反應并全部轉化為產物），203 kg MgCl₂·6H₂O原料，可以獲得29.8 kg MgO、________kg 36.5%的鹽酸和________kg MgCl₂。

Answer 1

（1）①不能  不能  能 

②丙方案的③步  增加冷凝回收裝置

（2）①在干燥的氯化氫氣流中加熱

②酸類：HCl、H₂SO₄、HNO₃等；強酸弱堿鹽：CuSO₄、FeCl₃等；銨鹽類：CH₃COONH₄、NH₄Cl等

③149  24.2

解析:

（1）①甲實驗方案中的濾渣的成分是Mg(OH)₂、Fe(OH)₃、Cu(OH)₂、Hg(OH)₂，加熱后的殘渣為MgO、Fe₂O₃、CuO、HgO，經H₂還原得到的銅含有MgO、Fe、Hg。乙實驗方案中的濾渣的成分是Cu、Fe、Hg，加熱后的殘渣為CuO、Fe₃O₄、HgO，經H₂還原得到的銅含有Fe、Hg。丙實驗方案中加入過量鐵粉后的濾渣成分是Cu、Fe、Hg，加入鹽酸后的濾渣為Cu、Hg，加熱后的殘渣為CuO，經H₂還原得到的銅不含雜質。

②丙實驗方案能得到純凈的金屬銅，其步驟③中產生有毒的汞蒸氣，應增加冷凝回收裝置。

（2）n(MgO)＝＝745 mol     

n(MgCl₂)＝－745＝255 mol

即m(MgCl₂)＝255×95＝24225 g＝24.225 kg

據質量守恒：36.5%的鹽酸質量＝203－29.8－24.2＝149 kg。