Question

8．工業(yè)利用制溴母液制備食用氯化鎂（MgCl₂•6HO）流程如下：

已知制溴母液中主要含有：Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-、Cl^-、H⁺、Na⁺和K⁺等離子．
回答下列問題：
（1）蒸發(fā)操作中需要用到的含硅酸鹽的儀器有酒精燈、玻璃棒和蒸發(fā)皿．操作1依次為冷卻、過濾、洗滌干燥．
（2）除硫過程中的離子方程式為Ca²⁺+SO₄^2-+2H₂O=CaSO₄•2H₂O↓，選用氯化鈣不選用氯化鋇的理由是鋇離子有毒．
（3）①除鐵試劑X可選用BC（填入序號）
A．NaOH B．MgO C．MgCO₃ D．KOH
②25℃時除鐵，溶液pH應調(diào)節(jié)至2.7時，可使Fe³⁺剛好沉淀完全．
（25℃，K_sp[Fe（OH）₃]=1.0×10^-39，體積變化忽略不計）

Answer 1

分析 根據(jù)工藝流程圖，往制溴母液中加脫色劑脫色后，加入飽和氯化鈣溶液是為了除去溶液中的SO₄^2-，沉淀為二水和硫酸鈣，過濾后加入的試劑X要除去Fe³⁺，但不能沉淀Mg²⁺，也不能引入新雜質(zhì)離子，故不能用NaOH、KOH，可選用含鎂離子的物質(zhì)碳酸鎂或氧化鎂，調(diào)節(jié)溶液pH使Fe³⁺沉淀而除去，最后對生成的氯化鎂蒸發(fā)濃縮、冷切結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，在氯化氫氣流中蒸干得無水氯化鎂，據(jù)此回答．

解答 解：（1）在蒸發(fā)過程中需要用到的儀器有鐵架臺、酒精燈、玻璃棒和蒸發(fā)皿；最后對生成的氯化鎂蒸發(fā)濃縮、冷切結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，在氯化氫氣流中蒸干得無水氯化鎂，故答案為：玻璃棒；蒸發(fā)皿；冷卻；洗滌；
（2）加入飽和氯化鈣溶液是為了除去溶液中的SO₄^2-，沉淀為二水和硫酸鈣，反應離子方程式為Ca²⁺+SO₄^2-+2H₂O=CaSO₄•2H₂O↓，不選用氯化鋇是因為鋇離子為重金屬陽離子，有毒，故答案為：Ca²⁺+SO₄^2-+2H₂O=CaSO₄•2H₂O↓；鋇離子有毒；
（3）①過濾后加入的試劑X要除去Fe³⁺，但不能沉淀Mg²⁺，也不能引入新雜質(zhì)離子，故不能用NaOH、KOH，可選用含鎂離子的物質(zhì)碳酸鎂或氧化鎂，調(diào)節(jié)溶液pH使Fe³⁺沉淀而除去，故答案為：BC；
②常溫時，F(xiàn)e（OH）₃的K_sp=1×10^-39，要使溶液中的Fe³⁺沉淀完全，殘留在溶液中的c（Fe³⁺）＜10^-5mol•L^-1；
Ksp=c（Fe³⁺）c³（OH^-）=10^-5×c³（OH^-）=1×10^-39
c（OH^-）=$\root{3}{\frac{1{0}^{-39}}{1{0}^{-5}}}$mol/L，c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-14}}{c（O{H}^{-}）}$，結(jié)合pH的計算公式，帶入數(shù)據(jù)可知pH=2.7，故答案為：2.7．

點評 該題以制備食用氯化鎂（MgCl₂•6HO）為載體，重點考查學生對工藝流程試題了解掌握情況，試題綜合性強，貼近高考，側(cè)重對學生能力的培養(yǎng)和訓練．