蛇纹石可用于生产氢氧化镁.简要工艺流程如下: Ⅰ．制取粗硫酸镁:用酸液浸泡蛇纹石矿粉.过滤,并在常温常压下结晶.制得粗硫酸镁 (其中常含有少量Fe3+.Al3+.Fe2+等杂质离子)． Ⅱ．提纯粗硫酸镁:将粗硫酸镁在酸性条件下溶解.加入适量的0.1 mol/L H2O2溶液.再调节溶液pH至7-8.并分离提纯． Ⅲ．制取氢氧化镁:向步骤II所得溶液中加入过题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

蛇纹石可用于生产氢氧化镁，简要工艺流程如下：

Ⅰ．制取粗硫酸镁：用酸液浸泡蛇纹石矿粉，过滤；并在常温常压下结晶，制得粗硫酸镁

(其中常含有少量Fe³⁺、Al³⁺、Fe²⁺等杂质离子)．

Ⅱ．提纯粗硫酸镁：将粗硫酸镁在酸性条件下溶解，加入适量的0.1 mol/L　H₂O₂溶液，再调节溶液pH至7～8，并分离提纯．

Ⅲ．制取氢氧化镁：向步骤II所得溶液中加入过量氨水．

已知：金属离子氢氧化物沉淀所需pH

请回答：

(1)步骤II中，可用于调节溶液pH至7～8的最佳试剂是________(填字母序号)．

A．MgO

B．Na₂CO₃

C．蒸馏水

(2)工业上，常通过测定使铁氰化钾(K₃[Fe(CN)₆])溶液不变色所需H₂O₂溶液的量来确定粗硫酸镁中Fe²⁺的含量．已知，测定123 g粗硫酸镁样品所消耗的0.1 mol/L　H₂O₂溶液的体积如下表所示．

Fe²⁺与H₂O₂溶液反应的离子方程式为________．

(3)工业上常以Mg²⁺的转化率为考察指标，确定步骤Ⅲ制备氢氧化镁工艺过程的适宜条件．其中，反应温度与Mg²⁺转化率的关系如图所示．

①根据图中所示50℃前温度与Mg²⁺转化率之间的关系，可判断此反应是________(填“吸热”或“放热”)反应．

②图中，温度升高至50℃以上Mg²⁺转化率下降的可能原因是________．

③Ksp表示沉淀溶解平衡的平衡常数．已知：

Mg(OH)₂(s)Mg²⁺(aq)＋2OH^－(aq)　Ksp＝c(Mg²⁺)·c²(OH^－)＝5.6×10^－12

Ca(OH)₂(s) Ca²⁺(aq)＋2OH^－(aq)　Ksp＝c(Ca²⁺)·c²(OH^－)＝4.7×10^－6

若用石灰乳替代氨水，________(填“能”或“不能”)制得氢氧化镁，理由是________．

答案：
解析：

　　(1)A

　　(2)2Fe²⁺＋H₂O₂＋2H⁺2Fe³⁺＋2H₂O

　　(3)①吸热

　　②温度过高时，氨水受热分解，浓度降低，Mg²⁺转化率下降

　　③能　Mg(OH)₂的溶解度小于Ca(OH)₂，可发生沉淀的转化(其他合理答案均可)

练习册系列答案

相关题目

蛇纹石可用于生产氢氧化镁，简要工艺流程如下：
Ⅰ．制取粗硫酸镁：用酸液浸泡蛇纹石矿粉，过滤；并在常温常压下结晶，制得粗硫酸镁（其中常含有少量Fe³⁺、Al³⁺、Fe²⁺等杂质离子）．
Ⅱ．提纯粗硫酸镁：将粗硫酸镁在酸性条件下溶解，加入适量的0.1mol?L^-1H₂O₂溶液，再调节溶液pH至7～8，并分离提纯．
Ⅲ．制取氢氧化镁：向步骤Ⅱ所得溶液中加入过量氨水．
已知：金属离子氢氧化物沉淀所需pH

	Fe³⁺	Al³⁺	Fe²⁺	Mg²⁺
开始沉淀时	1.5	3.3	6.5	9.4
沉淀完全时	3.7	5.2	9.7	12.4

请回答下列问题：
（1）步骤Ⅱ中，可用于调节溶液pH至7～8的最佳试剂是

（填字母序号）．
A．MgO B．Na₂CO₃ C．蒸馏水
（2）Fe²⁺与H₂O₂溶液反应的离子方程式为

2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O

．
（3）工业上常以Mg²⁺的转化率为考察指标，确定步骤Ⅲ制备氢氧化镁工艺过程的适宜条件．其中，反应温度与Mg²⁺转化率的关系如右图所示．
①步骤Ⅲ中制备氢氧化镁反应的离子方程式为

Mg²⁺+2NH₃?H₂O═Mg（OH）₂↓+2NH₄⁺

．
②根据图中所示50℃前温度与Mg²⁺转化率之间的关系，可判断此反应是

吸热

（填“吸热”或“放热”）反应．
③图中，温度升高至50℃以上Mg²⁺转化率下降的可能原因是

温度过高时，氨水受热分解，浓度降低，Mg²⁺转化率下降

．
④Ksp表示沉淀溶解平衡的平衡常数．已知：
Mg（OH）₂（s）?Mg²⁺ （aq）+2OH^- （aq） K_sp=c（Mg²⁺）?c²（OH^-）=5.6×10^-12
Ca（OH）₂（s）?Ca²⁺ （aq）+2OH^- （aq） K_sp=c（Ca²⁺）?c²（OH^-）=4.7×10^-6
若用石灰乳替代氨水，

能

（填“能”或“不能”）制得氢氧化镁，理由是

Mg（OH）₂的溶解度小于Ca（OH）₂，可发生沉淀的转化

．

蛇纹石可用于生产氢氧化镁，简要工程如下：
Ⅰ．制取粗硫酸镁：用酸液浸泡蛇纹石矿粉，过滤，并在常温常压下结晶，制得粗硫酸镁（其中常含有少量Fe³⁺、Al³⁺、Fe²⁺等杂质离子）
Ⅱ．提纯粗硫酸镁：将粗硫酸镁在酸性条件下溶解，加入适量的0.1mol?L^-1H₂O₂溶液，再调节溶液pH至7～8，并分离提纯．
Ⅲ．制取氢氧化镁：向步骤Ⅱ所得溶液中加入过量氨水．

	Fe³⁺	Al³⁺	Fe²⁺	Mg²⁺
开始沉淀时	1.5	3.3	6.5	9.4
沉淀完全时	3.7	5.2	9.7	12.4

已知：金属离子氢氧化物沉淀所需pH如表．
请回答：
（1）步骤Ⅱ中，可用于调节溶液pH至7～8的最佳试剂是

（填字母序号）
A．MgO B．Na₂CO₃ C．蒸馏水
（2）检验粗硫酸镁溶液中Fe²⁺的方法是：

取少量粗硫酸镁溶液，滴加少量酸性KMnO₄溶液；若紫红色褪去，说明Fe²⁺存在

（注明试剂、现象）．
（3）步骤Ⅲ中制备氢氧化镁反应的离子方程式为

Mg²⁺+2NH₃?H₂O=Mg（OH）₂↓+2NH₄⁺

．
（4）步骤Ⅱ沉淀后溶液中主要存在（NH₄）₂SO₄，已知室温下0.1mol?L^-1的（NH₄）₂SO₄溶液pH是5，则溶液中离子浓度由大到小的排列为

C（NH₄⁺）＞C（SO₄^2-）＞C（H⁺）＞C（OH^-）

，溶液中：2c（SO₄^2-）-c（NH₄⁺）=

10^-5-10^-9

mol?L^-1（用精确数值表示）
（5）某生产科研小组经查阅资料得到以下溶度积Ksp数据（298K时）：
Mg（OH）₂（S）?Mg²⁺（aq）+2OH^-（aq） Ksp=[Mg²⁺]?[OH^-]²=5.6×10^-12
Ca（OH）₂（S）?Ca²⁺（aq）+2OH^-（aq） Ksp=[Ca²⁺]?[OH^-]²=4.7×10^-6
该科研小组认为可以用熟石灰替代氨水制得氢氧化镁，他们的理由是

Mg（OH）₂的溶解度小于Ca（OH）₂，可发生沉淀的转化，如：Mg（OH）₂和Ca（OH）₂离子个数比相同，Ksp[Mg（OH）₂]＜Ksp[Ca（OH）₂]，故沉淀向着溶度积更小的方向转化

．
若沉淀转化反应为：Mg²⁺（aq）+Ca（OH）₂（S）?Mg（OH）₂（S）+Ca²⁺（aq），求此温度下该反应的化学平衡常数K=

8.4×10⁵

（写出算式和结果）．

蛇纹石可用于生产氢氧化镁，简要工艺流程如下：
Ⅰ．制取粗硫酸镁：用酸液浸泡蛇纹石矿粉，过滤；并在常温常压下结晶，制得粗硫酸镁（其中常含有少量Fe³⁺、Al³⁺、Fe²⁺等杂质离子）．
Ⅱ．提纯粗硫酸镁：将粗硫酸镁在酸性条件下溶解，加入适量的0.1mol/L H₂O₂溶液，再调节溶液pH至7～8，并分离提纯．
Ⅲ．制取氢氧化镁：向步骤II所得溶液中加入过量氨水．
已知：金属离子氢氧化物沉淀所需pH

	Fe³⁺	Al³⁺	Fe²⁺	Mg²⁺
开始沉淀时	1.5	3.3	6.5	9.4
沉淀完全时	3.7	5.2	9.7	12.4

请回答：
（1）步骤II中，可用于调节溶液pH至7～8的最佳试剂是

（填字母序号）．
A．MgO B．Na₂CO₃ C．蒸馏水
（2）工业上，常通过测定使铁氰化钾（K₃[Fe（CN）₆]）溶液不变色所需 H₂O₂溶液的量来确定粗硫酸镁中Fe²⁺的含量．已知，测定123g粗硫酸镁样品所消耗的0.1mol/LH₂O₂溶液的体积如下表所示．

	平行测定数据				平均值
实验编号	1	2	3	4	平均值
消耗 H₂O₂溶液的体积/mL	0.32	0.30	0.30	0.32	0.31

①Fe²⁺与H₂O₂溶液反应的离子方程式为

．
②根据该表数据，可计算出123g粗硫酸镁样品中含Fe²⁺

mol．

（3）工业上常以Mg²⁺的转化率为考察指标，确定步骤Ⅲ制备氢氧化镁工艺过程的适宜条件．其中，反应温度与Mg²⁺转化率的关系如图所示．
①步骤Ⅲ中制备氢氧化镁反应的离子方程式为

．
②根据图中所示50℃前温度与Mg²⁺转化率之间的关系，可判断此反应是

（填“吸热”或“放热”）反应．
③图中，温度升高至50℃以上Mg²⁺转化率下降的可能原因是

．
④Ksp表示沉淀溶解平衡的平衡常数．已知：
Mg（OH）₂（s）?Mg²⁺（aq）+2OH^-（aq） K_sp=c（Mg²⁺）?c²（OH^-）=5.6×10^-12
Ca（OH）₂（s）?Ca²⁺（aq）+2OH^-（aq） K_sp=c（Ca²⁺）?c²（OH^-）=4.7×10^-6
若用石灰乳替代氨水，

（填“能”或“不能”）制得氢氧化镁，理由是

．

（12分）蛇纹石可用于生产氢氧化镁，简要工艺流程如下：

I．制取粗硫酸镁：用酸液浸泡蛇纹石矿粉，过滤；并在常温常压下结晶，制得粗硫酸镁

（其中常含有少量Fe³⁺、Al³⁺、Fe²⁺等杂质离子）。

II．提纯粗硫酸镁：将粗硫酸镁在酸性条件下溶解，加入适量的0.1 mol/L H₂O₂溶液，再

调节溶液pH至7～8，并分离提纯。

III．制取氢氧化镁：向步骤II所得溶液中加入过量氨水。

已知：金属离子氢氧化物沉淀所需pH

	Fe³⁺	Al³⁺	Fe²⁺	Mg²⁺
开始沉淀时	1.5	3.3	6.5	9.4
沉淀完全时	3.7	5.2	9.7	12.4

请回答：

（1）步骤II中，可用于调节溶液pH至7~8的最佳试剂是　　　　　　（填字母序号）。

　　 A. MgO　　　　 B. Na₂CO₃　　　　　 C.蒸馏水

（2）工业上，常通过测定使铁氰化钾（K₃[Fe(CN) ₆]）溶液不变色所需H₂O₂溶液的量来确

定粗硫酸镁中Fe²⁺的含量。已知，测定 123 g粗硫酸镁样品所消耗的0.1 mol/L H₂O₂

溶液的体积如下表所示。

	平行测定数据	平均值
实验编号	1	2	3	4
消耗H₂O₂溶液的体积/mL	0.32	0.30	0.30	0.32	0.31

Fe²⁺与H₂O₂溶液反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　。

（3）工业上常以Mg²⁺的转化率为考察指标，确定步骤III制备氢

氧化镁工艺过程的适宜条件。其中，反应温度与Mg²⁺转化率

的关系如右图所示。

① 根据图中所示 50℃前温度与Mg²⁺转化率之间的关系，可判断此反应是　　　　（填“吸热”或“放热”）反应。

②图中，温度升高至 50℃以上Mg²⁺转化率下降的可能原因是　　　　　　　　　　。

③Ksp表示沉淀溶解平衡的平衡常数。已知：

Mg(OH)₂(s) 　Mg²⁺ (aq)+ 2OH^- (aq)　　　 Ksp = c(Mg²⁺)·c²(OH^-) = 5.6×10^-12

Ca(OH)₂(s)　Ca²⁺ (aq) + 2OH^- (aq)　　　Ｋsp = c(Ca²⁺)·c²(OH^-)= 4.7×10^-6

若用石灰乳替代氨水，　　　（填“能”或“不能”）制得氢氧化镁，理由是　　　　　　　　。

（12分）蛇纹石可用于生产氢氧化镁，简要工艺流程如下：

I．制取粗硫酸镁：用酸液浸泡蛇纹石矿粉，过滤；并在常温常压下结晶，制得粗硫酸镁

（其中常含有少量Fe³⁺、Al³⁺、Fe²⁺等杂质离子）。

II．提纯粗硫酸镁：将粗硫酸镁在酸性条件下溶解，加入适量的0.1 mol/L H₂O₂溶液，再

调节溶液pH至7～8，并分离提纯。

III．制取氢氧化镁：向步骤II所得溶液中加入过量氨水。

已知：金属离子氢氧化物沉淀所需pH

	Fe³⁺	Al³⁺	Fe²⁺	Mg²⁺
开始沉淀时	1.5	3.3	6.5	9.4
沉淀完全时	3.7	5.2	9.7	12.4

请回答：

（1）步骤II中，可用于调节溶液pH至7~8的最佳试剂是　　　　　　（填字母序号）。

　　 A. MgO　　　　 B. Na₂CO₃　　　　　 C.蒸馏水

（2）工业上，常通过测定使铁氰化钾（K₃[Fe(CN) ₆]）溶液不变色所需H₂O₂溶液的量来确

定粗硫酸镁中Fe²⁺的含量。已知，测定 123 g粗硫酸镁样品所消耗的0.1 mol/L H₂O₂

溶液的体积如下表所示。

	平行测定数据	平均值
实验编号	1	2	3	4
消耗H₂O₂溶液的体积/mL	0.32	0.30	0.30	0.32	0.31

Fe²⁺与H₂O₂溶液反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　。

（3）工业上常以Mg²⁺的转化率为考察指标，确定步骤III制备氢

氧化镁工艺过程的适宜条件。其中，反应温度与Mg²⁺转化率

的关系如右图所示。

① 根据图中所示 50℃前温度与Mg²⁺转化率之间的关系，可判断此反应是　　　　（填“吸热”或“放热”）反应。

②图中，温度升高至 50℃以上Mg²⁺转化率下降的可能原因是　　　　　　　　　　。

③Ksp表示沉淀溶解平衡的平衡常数。已知：

Mg(OH)₂(s) 　Mg²⁺ (aq)+ 2OH^- (aq)　　　 Ksp = c(Mg²⁺)·c²( OH^-) = 5.6×10^-12

Ca(OH)₂(s)　Ca²⁺ (aq) + 2OH^- (aq)　　　Ｋsp = c(Ca²⁺)·c²(OH^-) = 4.7×10^-6

若用石灰乳替代氨水，　　　（填“能”或“不能”）制得氢氧化镁，理由是　　　　　　　　。

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