高考化学——镁及其化合物的推断题综合压轴题专题复习含答案

高考化学——镁及其化合物的推断题综合压轴题专题复习含答案
一、镁及其化合物
1．硼镁泥是一种工业废料，主要成份是MgO（占40%），还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质，以此为原料制取的硫酸镁，可用于印染、造纸、医药等工业。

从硼镁泥中提取MgSO4·7H2O的流程如下：
根据题意回答下列问题：
(1)实验中需用1mol/L的硫酸80mL，若用98%的浓硫酸来配制，除量筒、玻璃棒外，还需要的玻璃仪器有_________。

(2)滤渣的主要成份除含有Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO2外，还有_________。

(3)加入的NaClO可与Mn2+反应产生MnO2沉淀，该反应的离子方程式_________。

在调节pH=5-6之前，还有一种离子也会被NaClO氧化，该反应的离子方程式为
________________。

(4)如何检验滤液中Fe3+是否被除尽，简述检验方法_________。

(5)已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表：
温度（℃）40506070
MgSO430.933.435.636.9
CaSO40.2100.2070.2010.193
“除钙”是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去，根据上表数据，简要说明操作步骤_________、_________。

(6)如果提供的硼镁泥共100 g，得到的MgSO4·7H2O 196.8 g，则MgSO4·7H2O的产率为
_________。

【答案】烧杯、100mL的容量瓶、胶头滴管 SiO2 Mn2++ ClO-+ H2O → MnO2↓ + 2H++ Cl-
2Fe2++ ClO-+ 2H+→ 2Fe3++ Cl-+ H2O 取少量滤液，向其中加入硫氰化钾溶液，如果溶液不变红色，说明滤液中不含Fe3+；如果溶液变红色，说明滤液中含Fe3+。

蒸发浓缩趁热过滤80%
【解析】
【详解】
（1）配制溶液时还需要的玻璃仪器有烧杯、100mL的容量瓶、胶头滴管，
（2）由于pH=5-6溶液呈酸性，所以滤渣中还有二氧化硅。

（3）Mn2+与ClO-反应生成了MnO2沉淀H+和 Cl-。

Fe2+在酸性条件下被ClO-氧化为Fe3+、Cl-和 H2O。

（4）取少量滤液，向其中加入硫氰化钾溶液，如果溶液不变红色，说明滤液中不含Fe3+；如果溶液变红色，说明滤液中含Fe3+。

（5）观察图表可以知道两种物质随着温度的升高溶解度一种增大一种减小，可以利用溶解度的不同来分离。

（6）根据元素守恒可以计算出硼镁泥中镁的质量，在计算出196.8 g MgSO4·7H2O中镁的质量就可以计算出其产率了。

2．以硼镁泥(主要成分为MgSiO3、Fe2O3及少量A l2O3、FeO和MnO)为原料制备高纯
Mg(OH)2的流程如下：
己知：
①常温下此体系中各氢氧化物开始沉淀与沉淀完全时的pH范围如下表所示：
pH值Mg(OH)2Mn(OH)2MnO(OH)2Fe(OH)2Al(OH)3Fe(OH)3
开始沉淀时9.37.17.87.6 3.7 2.3
沉淀完全时10.810.89.89.6 4.7 3.7
②温度高于340℃时Mg(OH)2开始分解为MgO和H2O。

(1)“浸取”时，为提高镁的浸取率可行的措施为__________。

a.将硼镁泥制成浆料
b.降低浸取温度
c.用盐酸多次浸取
(2)“浸取”时，MgSi O3与盐酸反应的化学方程式为_________________________。

(3)“除铁、铝”时，需调节溶液pH范围为_________________________。

(4)“除Mn2+”时发生反应的离子方程式为_________________________；
过滤3所得滤渣中含有MnO(OH)2和__________。

(5)“沉镁”时，反应温度与Mg(OH)2的产率如图所示，当温度超过60℃，随温度再升高，Mg(OH)2产率反而降低，其原因可能是________________。

【答案】ac MgSi O3+2HCl+(n-l)H2O=MgCl2+Si O2·n H2O4.7<pH<7.1Mn2++H2O2+2O H-
=MnO(OH)2↓+H2O Mg(OH)2氨水挥发加剧，导致溶液中氨水浓度降低。

【解析】
（1）此处主要考查反应速率的影响因素，所以要想加快酸溶解速率可以从外因浓度、温度、接触面积等考虑，可以采取升温、把硼镁泥粉碎、搅拌等措施，答案选ac。

(2)根据滤渣1可知：MgSiO3与盐酸反应生成SiO2·nH2O，还有产物MgCl2、H2O方程式为MgSiO3+2HCl+(n-l)H2O=MgCl2+SiO2·nH2O
（3）加入双氧水后，Fe2+转化为Fe3+，要使Fe3+、Al3+完全沉淀，pH必须大于或等于4.7，Mn2+不沉淀，pH小于或等于7.1，所以答案为4.7<pH<7.1
（4）Mn2+在碱性下被H2O2氧化生成MnO(OH)2，H2O2被还原为H2O，离子方程式为
Mn2++H2O2+2OH-=MnO(OH)2↓+H2O 。

MnO(OH)2沉淀完全时pH已达9.8，该条件下，Mg2+已经沉淀，故还有Mg（OH）2沉淀生成，故过滤3所得滤渣中含有MnO(OH)2和Mg（OH）。

2
（5）温度过高，氨水挥发加剧，溶液中氨水浓度减小，导致Mg（OH）2产率降低。

点睛：解答化学工艺流程题目，可按以下步骤进行：①粗读试题，尽量弄懂流程图。

对照原料和产品，明确核心反应和除杂任务。

②明确流程图中箭头方向和代表的含义。

流程图中箭头进入的是反应物(投料)，箭头出去的是生成物(产物、副产物)，返回的箭头一般是“循环利用”的物质。

③图中一般会出现陌生知识，要读懂流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用。

④带着问题去精心研究某一步或某一个物质。

⑤注意化学语言的规范性。

3．短周期元素形成的物质A、B、C、D、E，它们的转化关系如下图所示，物质A与物质B 之间的反应不在溶液中进行(E可能与A、B两种物质中的某种相同)。

请回答下列问题：
(1)若C是离子化合物，D是一种强碱，写出C的电子式：_____________
(2)若E是有臭鸡蛋气味，D是既能溶于强酸，又能溶于强碱的化合物。

①用电离方程式解释D既能溶于强酸，又能溶于强碱的原因： ____________________
②用等式表示E与NaOH溶液反应后生成正盐的溶液中所有离子浓度之间的关系：
_______________________________
(3)若C是一种气体，D是一种强酸，且E与A相同，则C与水反应的化学方程式为(请标出电子转移方向和数目)： __________________________________________
(4)若A是一种单质，该元素的原子最外层电子数等于最内层，气体E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，那么化合物D是_____________。

【答案】 H++H2O+AlO2- Al(OH)3Al3++3OH-
c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-) Mg(OH)2
【解析】
【分析】
(1)若C是离子化合物，D是一种强碱，可能为NaOH，则C可为Na2O2(或NaH)，生成气体为O2或H2；
(2)D是既能溶于强酸、又有溶于强碱的化合物，应为Al(OH)3，E的水溶液呈现弱酸性，E 可能与A、B两种物质中的某种相同，结合转化关系分析可知C应为H2S；
(3)若C是一种气体，D是一种强酸，C应为NO2，则D为HNO3，E为NO，结合物质的性质解答该题；
(4)若A是一种单质，该元素的原子最外层电子数等于最内层，气体E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则气体E为NH3，A为Mg，B为氮气，生成的C为Mg2N3。

那么化合物D是
【详解】
(1)若C是离子化合物，D是一种强碱，可能为NaOH，则C可为Na2O2，生成气体为O2或H2，Na2O2是离子化合物，其电子式为；
(2)D是既能溶于强酸、又有溶于强碱的化合物，应为Al(OH)3，E的水溶液呈现弱酸性，E 可能与A、B两种物质中的某种相同，结合转化关系分析可知C应为H2S；
①D为氢氧化铝既能溶于强酸，又能溶于强碱的原因的电离方程式为酸式电离和碱式电离，电离方程式为：H++H 2O+AlO2- Al(OH)3Al3++3OH-；
②E为H2S，与NaOH反应生成的正盐溶液为硫化钠溶液，硫离子水解，溶液中离子浓度存在电荷守恒为：c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)：
(3)若C是一种气体，D是一种强酸，应C为NO2，则D为HNO3，E为NO；
NO2与水反应生成HNO3和NO，反应的方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO，此反应为氧化还原反应，反应中电子转移的方向和数目为；
(4)若A是一种单质，该元素的原子最外层电子数等于最内层，气体E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则气体E为NH3，A为Mg，B为氮气，生成的C为Mg2N3，Mg2N3溶于水发生双水解，生成氨气和氢氧化镁，故D为Mg(OH)2。

4．A、B、C、D、E、X 都是短周期元素组成的常见无机物
根据上框图关系,完成下列问题:
（1）A可作漂白剂，X是含有某种阳离子（此阳离子具有净水作用）的溶液，且
M(A)=M(D)，则A与H2O反应的化学方程式为___________，C转化成D的离子方程式为
___________
（2）A的某种合金可作原子反应堆的导热剂，X是非极性分子的化合物，则A与H2O反应的离子方程式为________________，C转化成D的化学方程式为______________
（3）A是单质，X是Na2CO3溶液，E可用消毒剂，则A与H2O反应的离子方程式为
_______________，
（4）A是单质，X是单质（它的同素异形体是原子晶体），则E与SiO2反应的化学方程式为________________
（5）A是化合物，X是O2，C转化成D还需要催化剂，E具有两性，则A与H2O反应的化学方程式为_____________
（6）A是化合物（Mr(A)=100），X是O2，B转化成C还需要催化剂，E是中强碱，则A
与H2O反应的化学方程式为___________
【答案】2Na2O2+ 2H2O =4NaOH + O2↑ 3AlO2－+ Al3+ + 6H2O = 4Al(OH)3↓ 2Na + 2H2O =
2Na++ 2OH－+H2↑ Na2CO3 + CO2 + H2O = 2NaHCO3 Cl2 + H2O =H＋+Cl－+ HCl SiO2 +
4HF=SiF4↑+ 2H2O Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3+ 3H2S↑ Mg3N2 + 6H2O = 3Mg(OH)2+ 2NH3↑
【解析】
【分析】
A和水反应生成两种物质，B和X反应生成C，C再与X反应生成D，可推测可能是连续两次氧化，或者与量有关的反应。

【详解】
(1)A可以做漂白剂，在短周期中有Na2O2、NaClO，SO2等，但是能够与水反应生成两种物质的有Na2O2，X含有的某种阳离子具有净水作用，在短周期中为Al3＋。

则整个过程为
Na2O2与水反应生成NaOH和O2，NaOH与含有Al3＋的盐的反应，生成NaAlO2，AlO2－和Al3＋反应生成Al(OH)3。

氢氧化铝和过氧化钠的相对式量相同。

则Na2O2与水的方程式为
2Na2O2＋ 2H2O =4NaOH + O2↑；AlO2－与Al3＋转化为Al(OH)3的反应为双水解的反应，离子方程式为3AlO2－+ Al3＋ + 6H2O = 4Al(OH)3↓；
(2)Na－K合金常做原子反应堆的导热剂，A属于短周期元素构成的物质，A为Na，B为NaOH，E为H2。

B为非极性气体，但是可以与NaOH反应，X为CO2，少量的CO2生成
Na2CO3，CO2过量生成NaHCO3，则Na与水反应的离子方程式为2Na + 2H2O = 2Na++2OH－＋H2↑；Na2CO3转化为NaHCO3的反应方程式为Na2CO3 + CO2 + H2O = 2NaHCO3；
(3)A是单质，E可用作消毒剂，在短周期中有NaClO。

则A为Cl2，B为HCl，HCl与Na2CO3生成CO2，CO2与Na2CO3反应生成NaHCO3。

则Cl2与水的反应的离子方程式为Cl2 + H2O =H ＋+Cl－+ HCl；
(4) X是单质（它的同素异形体是原子晶体），X可以是C或者Si，但是高中阶段没有学过一种物质可以与Si连续反应两次，所以X是C，C与O2反应生成CO2，CO2与C反应生成CO。

B为O2，一种单质与H2O反应得到O2，则A为F2，E为HF，其与SiO2反应的方程式为SiO2 + 4HF=SiF4↑+ 2H2O；
(5)E具有两性，E可能为Al(OH)3或者Al2O3。

X是O2，C转化成D还需要催化剂，连续两次氧化，需要用到催化剂，在短周期中可能是SO2与O2，或者是NH3与O2，但是C若为
NH3，无法得知物质B。

C为SO2，B为H2S，A与水反应生成H2S和Al(OH)3，为Al2S3的水解反应，方程式为Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3+ 3H2S↑；
(6)短周期中的中强碱，为Mg(OH)2，B转化为C需要催化剂，则B为NH3，A为水反应得到Mg(OH)2和NH3，A为Mg3N2，化学方程式为Mg3N2 + 6H2O = 3Mg(OH)2+ 2 NH3↑。

5．X、Y、Z为三种常见的单质，Z为绿色植物光合作用后的产物之一，A、B为常见化合物．它们在一定条件下可以发生如图反应（均不是在溶液中进行的反应）（以下每个空中只需填入一种物质）
(1)X、Y均为金属时，此反应在工业上称为___反应，其反应方程式为________
(2)X为金属，Y为非金属时，A为__B__
(3)X为非金属Y为金属时，A为__B为_______
(4)X为非金属，Y为非金属时，A为_____B为______
【答案】铝热反应 3Fe3O4+8 Al 9Fe +4 Al2O3 CO2 MgO CuO H2O SiO2 CO 【解析】
【分析】
Z为绿色植物光合作用后的产物之一，应为O2，X+A Y+B的反应为置换反应，X、Y为单质，A、B为氧化物。

【详解】
(1)当X、Y均为金属时,应为铝热反应,则X为Al、A为Fe3O4,Y为Fe,B为Al2O3,Z为氧气,
反应方程式为3Fe3O4+8 Al 9Fe +4 Al2O3；
(2)当X为金属、Y为非金属,应为Mg和CO2的反应,反应的方程式
为:Mg+CO2MgO+C；
(3)当X为非金属时,Y为金属时,碳、氢气还原氧化铜符合此反应,A为CuO,B为 H2O,反应方程式为CuO+H2Cu+H2O；
(4)当X、Y均为非金属固体时,为C和SiO2的反应,反应的方程式为SiO2+2C Si+2CO。

【点睛】
本题考查无机物的推断，题目难度中等，解答本题的关键是能把握常见单质+氧化物→单质+氧化物的置换反应的类型，注意把握常见相关物质的性质。

6．X、Y、Z三种物质有如下转化关系：
(1)根据上述转化关系，写出下列物质的
化学式：X_____、Y_____、Z___
试剂甲_____，试剂乙________
(2)写出上述③④⑤步反应的离子方程式：_____________；___________；___________【答案】MgSO4Mg(OH)MgCl2BaCl2AgNO3Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O Ag++Cl−=AgCl↓
Ba2++SO42−=BaSO4↓
【解析】
【分析】
【详解】
(1)X和硝酸钡反应生成硝酸镁，则X应为MgSO4，加入NaOH反应生成Mg(OH)2,与盐酸反应生成MgCl2，则Y为Mg(OH)2，Z为MgCl2，MgSO4可与BaCl2反应生成MgCl2，则甲为BaCl2，MgCl2与AgNO3反应生成硝酸镁，则乙为AgNO3，
故答案为MgSO4；Mg(OH)2；MgCl2；BaCl2；AgNO3；
(2)③为Mg(OH)2和盐酸的反应,反应的离子方程式为Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O，
④为MgCl2和AgNO3的反应,反应的离子方程式为Ag++Cl−=AgCl↓，
⑤为MgSO4和BaCl2的反应,反应的离子方程式为Ba2++SO42−=BaSO4↓，
故答案为③Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O、④Ag++Cl−=AgCl↓、⑤Ba2++SO42−=BaSO4↓。

7．（1）有镁和铁的混合物共4.0克，与200毫升盐酸恰好完全反应，在标准状况下共收集到2.24L气体。

假设反应后溶液体积不变，则铁的质量为_____g；反应后溶液中Mg2+的物质的量浓度为_______。

（2）一定量氢气在氯气中燃烧，所得混合气体用 100 mL、2.00 moL·L-1NaOH 溶液恰好完全吸收，测得溶液中含有 NaClO 的物质的量为 0.05mol。

试计算下列问题：所得溶液中 Cl-的物质的量为_______ ；所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比n（C12）：n（H2）为_______ 。

【答案】 2.8 0.25mol· L－1 0.15 mol 2:1
【解析】试题分析：本题考查混合物的计算，涉及Mg、Fe与酸的反应，Cl2与H2、NaOH 的反应。

（1）根据反应的化学方程式：Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、Fe+2HCl=FeCl2+H2↑可列式：n
（Mg）+n（Fe）=
2.24L
22.4L/mol
，24g/moln（Mg）+56g/moln（Fe）=4.0g，解得n（Mg）
=0.05mol，n（Fe）=0.05mol；则铁的质量m（Fe）=0.05mol 56g/mol=2.8g；根据Mg守
恒，n（Mg2+）=n（Mg）=0.05mol，c（Mg2+）=0.05mol
0.2L
=0.25mol/L。

（2）H2在Cl2中燃烧生成HCl，HCl与NaOH溶液的反应为：HCl+NaOH=NaCl+H2O；用NaOH溶液吸收后所得溶液中含NaClO，说明H2在Cl2中燃烧后Cl2过量，过量Cl2与NaOH溶液发生的反应为：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。

根据Na和Cl守恒，反应后溶液中n（NaCl）+n（NaClO）=n（NaOH）=2mol/L⨯0.1L=0.2mol，n（NaClO）=0.05mol，则n（NaCl）=0.2mol-0.05mol=0.15mol，所得溶液中Cl-物质的量为0.15mol。

根据Cl守恒，所用Cl2物质的量为（0.15mol+0.05mol）÷2=0.1mol；生成0.05molNaClO的同时生成0.05molNaCl，则由HCl与NaOH反应生成的NaCl为0.15mol-0.05mol=0.1mol，HCl物质
的量为0.1mol，根据反应H2+Cl22HCl，参加反应的H2物质的量为0.05mol，所用Cl2
与参加反应的H2物质的量之比n（Cl2）：n（H2）=0.1mol：0.05mol=2:1。

8．将镁、铝的混合物共0.2mol，溶于200mL4mol/L的盐酸溶液中，然后再滴加2mol/L的NaOH溶液。

请回答下列问题。

（1）若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m 随加入NaOH溶液的体积V变化情况如图所示．当V1=160mL时，则金属粉末中n(Al)=__________mol；
（2）0～V1段发生的反应的离子方程式为_____________________；
（3）若在滴加NaOH溶液的过程中，欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)=______mL；
（4）若镁、铝的混合物仍为0.2mol，其中镁的物质的量分数为a，现在改用
200mL4mol•L-1的硫酸溶解此混合物后，再加入840mL 2mol•L-1的NaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)3，则a的取值范围为______．
【答案】0.08 H++OH-=H2O； 400 0.6≤a＜1
【解析】
【详解】
（1）当V1=160mL时，此时，溶液是MgCl2、AlCl3和NaCl的混合液，由Na+离子守恒可知，n(NaCl)=n(Na+)=n(NaOH)=0.16L×2mol/L=0.32mol，200mL 4mol•L-1的盐酸溶液中含有氯化氢的物质的量为：4mol/L×0.2L=0.8mol，设混合物中含有MgCl2xmol、AlCl3为ymol，则：根据Mg原子、Al原子守恒有：x+y=0.2，根据Cl-离子守恒有：2x+3y=0.8-0.32=0.48，联立方程解得：x=0.12、y=0.08，所以金属粉末中：n(Mg)=0.12mol、n(Al)=y=0.08mol，故答案为0.08；
（2）0～V1段，滴入氢氧化钠溶液后没有生成沉淀，说明盐酸过量，滴入的氢氧化钠与氯化氢反应生成氯化钠和水，反应的离子方程式为：H++OH-=H2O，故答案为H++OH-=H2O；
（3）当溶液中Mg2+、Al3+恰好沉淀完全时，此时，溶液是NaCl溶液，根据Cl-离子和Na+离子守恒有：n(Na+)=n(NaCl)=(HCl)=4mol/L×0.2L=0.8mol，所以需要加入氢氧化钠溶液体积为：V(NaOH)==0.4L=400mL，故答案为400；
（4）由于为金属混合物，则a＜1，Al的物质的量为：0.2(1-a)mol，反应后的混合溶液，再加入840mL 2mol•L-1的NaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)3，则溶质为硫酸钠、偏铝酸钠，根据铝元素守恒可知：n(NaAlO2)=0.2(1-a)mol，根据钠离子守恒，应满足：
n(NaOH)≥2n(Na2SO4)+n(NaAlO2)，即0.84×2≥2×0.2×4+0.2(1-a)，解得：a≥0.6，所以a的取值范围为：故0.6≤a＜1，故答案为0.6≤a＜1。

【点晴】
本题考查了有关混合物反应的计算，题目难度较大，对于图象题，要明确每一段图象发生的化学反应、知道拐点代表的含义及溶液中溶质的成分，结合方程式对有关问题进行分析；注意守恒思想的运用，使计算简化。

9．（1）等物质的量的钠、镁、铝分别与足量盐酸反应，产生的氢气在相同条件下的体积比为______________。

（2）等质量的钠、镁、铝分别与足量盐酸反应，产生的氢气在相同条件下的体积比为
________________。

（3）分别将0.2mol的钠、镁、铝分别投入100ml 1mol·L－1的盐酸溶液中，三者产生的氢气在相同条件下的体积比为____________________。

【答案】1:2:31/23:1/12:1/9 =36：69：922:1:1
【解析】(1)金属完全反应，令金属的物质的量为1mol，根据电子转移守恒，Na生成氢气
的物质的量==0.5mol，Mg生成氢气为=1mol，Al生成氢气为
=1.5mol，相同条件下，气体体积之比等于其物质的量之比，则Na、Mg、Al生成氢气体积之比=0.5mol：1mol：1.5mol=1︰2︰3；
(2)金属完全反应，令质量为1g，则：
2Na～H2↑
46 2
1g =g
Mg～H2↑
24 2
1g =g
2Al～3H2↑
54 6
1g =g
故Na、Mg、Al生成氢气的质量之比=g︰g︰g =36︰69︰92；
(3)100mL 1mol/L的盐酸的物质的量为0.1L×1mol/L=0.1mol，若将0.2mol金属钠、镁、铝分别投入到100mL 1mol/L的盐酸中，可知三种金属都过量，盐酸不足，完全反应，但金属钠
能与水反应继续生成氢气，所以镁、铝反应生成氢气一样多，生成的氢气为mol，而钠反应生成氢气最多，其生成氢气为=0.1mol，三者生成氢气的体积比为
0.1mol：0.05mol:0.05mol=2:1:1。

10．卤块的主要成分是MgCl2，此外还含Fe2+、Fe3+和Mn2+等杂质离子。

以卤块为原料按如图所示流程进行生产，可制得轻质氧化镁。

查阅资料得下表相关数据:
表1: 生成氢氧化物沉淀的pH表2: 原料价格表
物质开始沉淀沉淀完全试剂价格(元/吨) Fe(OH)3 2.7 3.7 a.漂液(含25.2%NaClO)450
Fe(OH)27.69.6 b.双氧水(含30%H2O2)1500
Mn(OH)28.39.8 c.烧碱(含98%NaOH)2200
Mg(OH)29.611.1 d.纯碱(含99.5%Na2CO3)800
已知Fe2+氢氧化物呈絮状，不易从溶液中除去，必须将它氧化后以Fe(OH)3沉淀形式才能除尽。

若要求产品尽量不含杂质且生产成本较低，请根据上表提供的资料回答:
（1）流程中加入的试剂X、Y、Z的最佳选择依次是表2中的_____(选填试剂编号)。

（2）步骤②发生反应的离子方程式为__________；步骤⑤中发生反应的化学方程式为
______。

（3）为尽量除去杂质，步骤③调节pH为____时，停止加入Y。

调节为该pH的目的是
____。

（4）若在实验室进行步骤⑥的灼烧实验，必须用到的仪器是____。

A．酒精喷灯 B．铁三脚 C．坩埚 D．蒸发皿 E.泥三角 F.烧杯 G.石棉网（5）向装有少量Mg(OH)2浊液的试管中加入适量CH3COONH4晶体，充分振荡后溶液会变澄清，请用化学平衡的原理解释浊液变澄清的原因______。

【答案】a、c、d 2Fe2++ClO-+2H+=Cl-+2Fe3++H2O MgCO3+H2O Mg(OH)2+CO2↑ 9.8 使Mg2+以外的杂质离子尽可能彻底地转化为沉淀除去 ABCE Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)；CH3COONH4电离出的NH4+与OH-结合成弱电解质NH3·H2O，降低了c(OH-)，Mg(OH)2溶解平衡向右移动
【解析】
【分析】
卤块的主要成分是MgCl2，此外还含Fe2+、Fe3+和Mn2+等杂质离子，由流程可知，加稀盐酸溶解后，为除去Fe2+，先将Fe2+氧化成Fe3+，漂液和H2O2都可采用，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X为漂液；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，由表1提供的数据可知，除去杂质离子合理的pH范围是3.7＜pH＜9.8，在此范围内，如果pH过高，就会有大量的Mg2+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可忽略，过滤后，分离出Mn(OH)2、Fe(OH)3，在滤液中加入Z为纯碱将Mg2+从溶液中以MgCO3沉淀出来，然后加热煮沸可得到Mg(OH)2，气体为二氧化碳，Mg(OH)2灼烧后得到MgO，以此来解答。

【详解】
(1)步骤②是为了将Fe2+氧化成Fe3+，并在控制合适的pH条件时生成Fe(OH)3沉淀而除之，虽然漂液和H2O2都可采用，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X为漂液；加入Y的目的是调节pH，选用氢氧化钠，故Y为烧碱；加入Z的目的是使镁离子沉淀，Z为纯碱；故答案为a、c、d；
(2)流程中加入次氯酸钠在酸性溶液中会氧化亚铁离子为铁离子，反应的离子方程式为：
2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O；加入的Z物质为纯碱，所以步骤④生成的沉淀物是MgCO3，沉淀物MgCO3在煮沸的情况下发生水解，生成Mg(OH)2和CO2气体，反应的化学方程式为：MgCO3+H2O Mg(OH)2↓+CO2↑；
(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，若加入纯碱，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＜pH＜9.8，在此范围内，如果pH过高，就会有大量的Mg2+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；
(4)灼烧需要的仪器有铁三脚、酒精喷灯、坩埚、泥三角，故答案为ABCE；
(5)向装有少量Mg(OH)2浊液的试管中加入适量CH3COONH4晶体，充分振荡后溶液会变澄清，因Mg(OH)2(s)⇌Mg2+ (aq)+2OH-(aq)，CH3COONH4电离出的NH4+与OH-结合成弱电解质NH3•H2O，降低了c(OH-)，Mg(OH)2溶解平衡向右移动。

【点睛】
本题考查混合物分离提纯及物质的制备实验，把握物质的性质、流程中发生的反应、混合物分离提纯方法为解答的关键，注意元素化合物知识、化学反应原理与实验的结合，题目
难度不大．。