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
|
|
Fe3+ |
Al3+ |
Fe2+ |
Mg2+ |
|
开始沉淀时 |
1.5 |
3.3 |
6.5 |
9.4 |
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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 。
（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 。
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 。
④ Ksp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 。
（14分）（1）A （2分）
（2）2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O （2分）
（3）① Mg2+ + 2NH3·H2O = Mg(OH)2↓ + 2NH4+ （2分）
② 吸热 （2分）
③ 温度过高时，氨水受热分解，浓度降低，Mg2+转化率下降 （2分）
④ 能， Mg(OH)2的溶解度小于Ca(OH)2，可发生沉淀的转化 （各2分）
【解析】
试题分析：（1）步骤II中，可用于调节溶液pH至7～8的目的是和酸反应提高溶液pH，使Fe3＋、Al3＋等杂质离子沉淀分离除去，
A、加入氧化镁和酸反应能提高溶液PH，生成镁离子，不加入杂质离子，可选；
B、加入碳酸钠能调节溶液PH但假如了钠离子，引入杂质，故不选；
C、蒸馏水对提高溶液pH不好，故不选；
故答案为：A；
（2）Fe2＋与H2O2溶液反应亚铁离子被过氧化氢氧化为三价铁离子便于完全沉淀，过氧化氢被还原为水，反应的离子方程式为：2Fe2＋+H2O2+2H＋═2Fe3＋+2H2O，
故答案为：2Fe2＋+H2O2+2H＋═2Fe3＋+2H2O；
（3）①氨水沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀，反应的离子方程式为：Mg2＋+2NH3·H2O═Mg(OH)2 ↓+2NH4＋，
故答案为：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 的关系是随温度升高镁离子转化率增大，反应是吸热反应；故答案为：吸热；
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，
故答案为：温度过高时，氨水受热分解，浓度降低，Mg2＋转化率下降；
④依据氢氧化钙和氢氧化镁阴阳离子比相同，可以用溶度积常数比较溶解性强弱，氢氧化钙溶解性大于氢氧化镁，溶液中加入石灰乳可以实现沉淀转化，生成氢氧化镁分离出来；
故答案为：能；Mg(OH)2 的溶解度小于Ca(OH)2 ，可发生沉淀的转化．
考点：难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；化学平衡的影响因素；常见金属元素的单质及其化合物的综合应用
字词句段篇系列答案
蛇纹石可用于生产氢氧化镁，简要工艺流程如下：
（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
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Fe3+ |
Al3+ |
Fe2+ |
Mg2+ |
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开始沉淀时 |
1.5 |
3.3 |
6.5 |
9.4 |
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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。
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平行测定数据 |
平均值 |
|||
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实验编号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
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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 。