Question

【題目】某興趣小組在定量分析了鎂渣[含有MgCO3、Mg(OH)2、CaCO3、Al2O3、Fe2O3和SiO2]中Mg含量的基礎上，按如下流程制備六水合氯化鎂(MgCl2·6H2O)。

相關信息如下：

①700℃只發生MgCO3和Mg(OH)2的分解反應。

②NH4Cl溶液僅與體系中的MgO反應，且反應程度不大。

③“蒸氨”是將氨從固液混合物中蒸出來，且須控制合適的蒸出量。

請回答：

(1) 下列說法正確的是________。

A．步驟Ⅰ，煅燒樣品的容器可以用坩堝，不能用燒杯和錐形瓶

B．步驟Ⅲ，蒸氨促進平衡正向移動，提高MgO的溶解量

C．步驟Ⅲ，可以將固液混合物C先過濾，再蒸氨

D．步驟Ⅳ，固液分離操作可采用常壓過濾，也可采用減壓過濾

(2) 步驟Ⅲ，需要搭建合適的裝置，實現蒸氨、吸收和指示于一體(用硫酸溶液吸收氨氣)。

①選擇必須的儀器，并按連接順序排列(填寫代表儀器的字母，不考慮夾持和橡皮管連接)：熱源→________。

②為了指示蒸氨操作完成，在一定量硫酸溶液中加指示劑。請給出并說明蒸氨可以停止時的現象________。

(3) 溶液F經鹽酸酸化、蒸發、結晶、過濾、洗滌和低溫干燥得到產品。取少量產品溶于水后發現溶液呈堿性。

①含有的雜質是________。

②從操作上分析引入雜質的原因是________。

(4) 有同學采用鹽酸代替步驟Ⅱ中的NH4Cl溶液處理固體B，然后除雜，制備MgCl2溶液。已知金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH范圍：

金屬離子	pH
	開始沉淀	完全沉淀
Al3+	3.0	4.7
Fe3+	1.1	2.8
Ca2+	11.3	－
Mg2+	8.4	10.9

請給出合理的操作排序(從下列操作中選取，按先后次序列出字母，操作可重復使用)：固體B→a→（___）→（___）→（___）→（___）→（___）→（___）→MgCl2溶液→產品。

a．用鹽酸溶解 b．調pH＝3.0 c．調pH＝5.0 d．調pH＝8.5

e．調pH＝11.0 f．過濾 g．洗滌

Answer 1

【答案】ABD a→d→f→c 甲基橙，顏色由紅色變橙色 堿式氯化鎂(氫氧化鎂) 過度蒸發導致氯化鎂水解 c f e f g a

【解析】

（1）A.煅燒固體樣品需用坩堝，燒杯和錐形瓶用來加熱液體，A項正確；

B.氯化銨水解方程式為NH4Cl+H2ONH3·H2O+HCl，氧化鎂和HCl反應，蒸氨即一水合氨分解，平衡向右移動，HCl濃度變大，促進了氧化鎂的溶解，B項正確；

C.根據信息②NH4Cl溶液僅與體系中的MgO反應，且反應程度不大，不能先過濾，否則氧化鎂損耗很大，C項錯誤；

D.固液分離操作均可采用常壓過濾，使用減壓過濾加快過濾速度，也可行，D項正確。

故答案選ABD。

（2）①先選發生裝置為a，然后連接回流裝置d，生成的氨氣有水蒸氣，需要干燥，然后連接干燥管f，氨氣是堿性氣體，需要用酸吸收，最后連接c。故答案填a→d→f→c。

②硫酸和氨氣恰好完全反應生成硫酸銨（(NH4)2SO4），硫酸銨顯酸性，因而選擇在酸性范圍內變色的指示劑：甲基橙，其顏色變化是紅色變為橙色。

（3）溶液F經鹽酸酸化、蒸發、結晶、過濾、洗滌和低溫干燥得到產品。①溶液仍呈堿性，注意不可能是氨氣的影響，由于氯化鎂水解使溶液呈酸性，故溶液的堿性是由雜質引起的。考慮到氯化鎂易水解，所以含有的雜質可能是Mg(OH)Cl或者Mg(OH)2。

②升高溫度會促進水解的進行，因而必然是蒸發階段導致，即過度蒸發導致氯化鎂水解。

（4）根據各離子完全沉淀的pH值，加酸后溶液呈酸性，可逐步提高pH，同時以沉淀形式除掉不同離子，因而先將pH調至5，除掉Al3+和Fe3+,然后過濾其沉淀，然后將pH調至11.0使得Mg2+變為Mg(OH)2沉淀，過濾并洗滌，得到純凈的Mg(OH)2沉淀，然后加入鹽酸得到氯化鎂溶液。故答案依次填cfefga。