Question

氢氧化镁常用于制药工业，还是重要的绿色阻燃剂．
I、氢氧化镁为白色晶体，难溶于水，易溶于稀酸和铵盐溶液，为治疗胃酸过多的药物．
（1）氢氧根离子的电子式为

 

；
（2）写出氢氧化镁溶于铵盐溶液发生反应的离子方程式

 

．
Ⅱ、已知：Mg （s）+2H₂O（g）═Mg（OH）₂（s）+H₂（g）△H₁=-441kJ?mol^-1
H₂O（g）═H₂（g）+

1

2

O₂（g）△H₂=+242kJ?mol^-1
Mg（s）+

1

2

O₂（g）═MgO（s）△H₃=-602kJ?mol^-1
（3）氢氧化镁分解的热化学方程式是

 

．
（4）氢氧化镁在350℃开始分解，500℃时分解完全．请分析氢氧化镁可用于阻燃剂的原因是（至少写两点）

 

．
Ⅲ、某工厂用六水合氯化镁和粗石灰制取的氢氧化镁含有少量氢氧化铁杂质，通过如下流程进行提纯精制，获得阻燃剂氢氧化镁．

（5）步骤①中每消耗0.1mol保险粉（Na₂S₂O₄）转移0.6mol e^-，则此反应的离子方程式为

 

；
（6）已知EDTA只能与溶液中的Fe²⁺反应生成易溶于水的物质，不与Mg（OH）₂反应．虽然Fe（OH）₂难溶于水，但步骤②中随着EDTA的加入，最终能够将Fe（OH）₂除去并获得纯度高的Mg（OH）₂．请从沉淀溶解平衡的角度加以解释

 

；
Ⅳ．为研究不同分离提纯条件下所制得阻燃剂的纯度从而确定最佳提纯条件，某研究小组各取等质量的下列4组条件下制得的阻燃剂进行含铁量的测定，结果如下：

精制阻燃剂的条件				阻燃剂铁含量
序号	提纯体系温度/℃	加入EDTA质量/g	加入保险粉质量/g	W（Fe）/（10-4g）
1	40	0.05	0.05	7.63
2	40	0.05	0.10	6.83
3	60	0.05	0.10	6.83
4	60	0.10	0.10	6.51

（7）若不考虑其它条件，根据上表数据，制取高纯度阻燃剂最佳条件是

 

（填字母）．
①40℃②60℃③EDTA质量为0.05g  ④EDTA质量为0.10g  ⑤保险粉质量为0.05g  ⑥保险粉质量为0.10g
A．①③⑤B．②④⑥C．①④⑥D．②③⑤

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,热化学方程式

专题：实验设计题,基本概念与基本理论

分析：Ⅰ、（1）氢氧根离子是氧原子和氢原子形成一个共用电子对，原子团得到一个电子形成阴离子；
（2）氢氧化镁溶于铵盐是铵根离子结合氢氧根离子生成氨气，促进氢氧化镁溶解；
Ⅱ、（3）依据热化学方程式和盖斯定律计算所需热化学方程式得到；
（4）氢氧化镁在350℃开始分解，500℃时分解完全，分解过程是吸热反应，生成水可以降温；
Ⅲ、（5）根据转移电子数确定生成物，从而写出离子方程式为；
（6）根据难溶电解质的溶解平衡分析．
（7）根据温度不同、EDTA质量不同、保险粉质量不同时与阻燃剂含铁量的关系分析．

解答： 解：Ⅰ、（1）氢氧根离子是氧原子和氢原子形成一个共用电子对，原子团得到一个电子形成阴离子，氢氧根离子电子式为：；
故答案为：；
（2）氢氧化镁溶于铵盐溶液，生成氨气，发生反应的离子方程式：Mg（OH）₂+2NH₄⁺=Mg²⁺+2NH₃↑+2H₂O；
故答案为：Mg（OH）₂+2NH₄⁺=Mg²⁺+2NH₃↑+2H₂O；
Ⅱ、（3）Mg（s）+2H₂O（g）=Mg（OH）₂（s）+H₂（g）△H₁=-441kJ?mol^-1 ①
H₂O（g）=H₂（g）+

1

2

O₂（g）△H₂=242kJ?mol^-1②
Mg（s）+

1

2

O₂（g）=MgO（s）△H₃=-602kJ?mol^-1③
方程式③+②-①得：Mg（OH）₂（s）=MgO（s）+H₂O（g）；△H=81KJ/mol，
故答案为：Mg（OH）₂（s）=MgO（s）+H₂O（g）；△H=81KJ/mol；
（4）氢氧化镁在350℃开始分解，500℃时分解完全．请分析氢氧化镁可用于阻燃剂的原因，氢氧化镁在350℃以上分解过程中要吸热，抑制可燃物温度的上升，降低燃烧速度；氢氧化镁分解过程中产生的水汽稀释了可燃性气体及氧气，可阻止燃烧；
故答案为：氢氧化镁在350℃以上分解过程中要吸热，抑制可燃物温度的上升，降低燃烧速度；氢氧化镁分解过程中产生的水汽稀释了可燃性气体及氧气，可阻止燃烧；
Ⅲ、（5）每消耗0.1mol保险粉（Na₂S₂O₄）转移0.6mol e^-，所以S₂O₄^2-被氧化为硫酸根离子，氢氧化铁被还原为氢氧化亚铁，发生的离子方程式为：6Fe（OH）₃+S₂O₄^2-+2OH^-=6Fe（OH）₂+2SO₄^2-+4H₂O．
 故答案为：6Fe（OH）₃+S₂O₄^2-+2OH^-=6Fe（OH）₂+2SO₄^2-+4H₂O；
（6）Fe（OH）₂悬浊液中存在如下平衡：Fe（OH）₂（s）=Fe²⁺（aq）+2OH^-（aq）当不断滴入EDTA时，EDTA将结合Fe ²⁺促使平衡向右移动而使Fe（OH）₂不断溶解．
故答案为：Fe（OH）₂悬浊液中存在如下平衡：Fe（OH）₂（s）=Fe²⁺（aq）+2OH^-（aq）当不断滴入EDTA时，EDTA将结合Fe ²⁺促使平衡向右移动而使Fe（OH）₂不断溶解；
（7）观察实验2、3知，其它条件相同时，温度不同，铁含量相同，采取低温能抑制氢氧化镁的溶解，所以采用低温较好．
观察实验3、4知，其它条件相同时，EDTA质量越大，含铁量越低，所以选取EDTA质量为0.10g．
观察实验1、2知，其它条件相同时，保险粉质量越大，含铁量越低，所以选取保险粉质量为0.10g
故选C．

点评：本题考查了难溶电解质的溶解平衡、热化学反应方程式的书写、沉淀溶解平衡的理解应用等知识点，题目难度中等，会比较不同实验得出正确结论．