卤块的主要成分是MgCl2,此外还含Fe2+、Fe3+和Mn2+等杂质离子。以卤块为原料按下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 |
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物质 |
开始沉淀 |
沉淀完全 |
物质 |
价格(元/吨) |
Fe(OH)3 |
2.7 |
3.7 |
a.漂液(含25.2%NaClO) |
450 |
Fe(OH)2 |
7.6 |
9.6﹡ |
b.双氧水(含30%H2O2) |
2400 |
Mn(OH)2 |
8.3 |
9.8 |
c.烧碱(含98%NaOH) |
2100 |
Mg(OH)2 |
9.6 |
11.1 |
d.纯碱(含99.5%Na2CO3) |
600 |
﹡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为 。
(3)步骤③控制pH=9.8的目的是 。
(4) 若在实验室进行步骤⑥的灼烧实验,必须用到的仪器是铁三脚、酒精喷灯、 和
泥三角。
(5)在探究Mg(OH)2溶解性的实验中,发现向装有少量Mg(OH)2浊液的试管中加入适量
NH4Cl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 。