题目内容

【题目】以硼镁泥(主要成分为MgSiO3Fe2O3及少量Al2O3FeOMnO)为原料制备高纯Mg(OH)2的流程如下:

己知:

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

Mg(OH)2

Mn(OH)2

MnO(OH)2

Fe(OH)2

Al(OH)3

Fe(OH)3

开始沉淀时

9.3

7.1

7.8

7.6

3.7

2.3

沉淀完全时

10.8

10.8

9.8

9.6

4.7

3.7

温度高于340Mg(OH)2开始分解为MgOH2O

(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,MgSiO3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__________

(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 MgSiO3+2HCl+(n-l)H2O=MgCl2+SiO2·nH2O 4.7<pH<7.1 Mn2++H2O2+2OH-=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)2H2O2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。

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