题目内容
【题目】卤块的主要成分是MgCl2，此外还含铁的氯化物、CuCl2、SiO2、MnO2等杂质。工业上以卤块为原料可制得轻质氧化镁，工艺流程如图所示：
已知：生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示：
物质 | 开始沉淀 | 完全沉淀 |
Fe(OH)3 | 1.9 | 3.2 |
Fe(OH)2 | 7.6 | 9.6 |
Cu(OH)2 | 6.0 | 8.0 |
Mn(OH)2 | 7.3 | 9.3 |
Mg(OH)2 | 9.1 | 11.1 |
请回答下列问题
(1)滤渣1的成分有______________________(填化学式)。加入试剂1的目的是___________。
(2)步骤“加NaOH”需要调节pH值的范围为______________________。
(3)沉淀1的成分为______________________ (填化学式)，步骤“加水煮沸”发生反应的化学方程式为______________________。
(4)步骤“加水煮沸”不能时间太长，原因是______________________。
(5)最近研究表明，常温下在含有Mg2+浓度为1.5mol/L的溶液中加入2倍于Mg2+的物质的量的NH4HCO3，控制pH值在9.5左右，镁的沉淀率能达到99%。产物为一种含结晶水的复盐，可用于煅烧制取轻质氧化镁，经XDR(X射线衍射)分析该复盐含水与含镁的物质的量相等。写出制取该复盐的离子方程式：_________________________________。
(6)除了OH－之外，S2－也是一种常见的金属离子沉淀剂。本质原因是一些金属硫化物的溶解度极小。已知：25℃时，CuS的溶度积为4×10－36，H2S的Ka1=1.25×10－7，Ka2=8.0×10－14。若要在1L.的盐酸中完全溶解0.01 mol CuS，理论上需要盐酸的最低浓度为___________mol/L(提示：用离子方程式计算)
【答案】SiO2、MnO2 将Fe2+氧化成Fe3+ 
MgCO3 MgCO3+H2O
Mg(OH)2+CO2↑ 防止碳酸镁全部转化为氢氧化镁，分解得到重质氧化镁 
【解析】
卤块的主要成分是MgCl2，此外还含铁的氯化物、CuCl2、SiO2、MnO2等杂质；SiO2、MnO2与稀盐酸不反应，加盐酸溶解后过滤，滤渣是SiO2、MnO2，滤液中含有
等，为除去Fe2+，先将Fe2+氧化成Fe3+，然后加入NaOH调节pH，然后在滤液中加入纯碱将Mg2+从溶液中以MgCO3沉淀出来，然后加热煮沸可得到Mg(OH)2，灼烧后得到MgO。
(1) 卤块的主要成分是MgCl2，此外还含铁的氯化物、CuCl2、SiO2、MnO2等杂质，SiO2、MnO2与稀盐酸不反应，加盐酸溶解后过滤，滤渣1是SiO2、MnO2。步骤②是为了将Fe2+氧化成Fe3+，加入氢氧化钠的目的是控制合适的pH条件时生成Fe(OH)3沉淀而除之，所以加入试剂1的目的是将Fe2+氧化成Fe3+。
(2)步骤“加NaOH”的目的是使除Mg2+以外的各种杂质金属离子都生成氢氧化物沉淀，由Cu2+完全沉淀时的pH及Mg2+开始沉淀的pH可知，需要调节pH值范围为。
(3) 根据沉淀煮沸有气体生成，可知沉淀是MgCO3，所以沉淀1的成分为MgCO3，步骤“加水煮沸”发生反应的化学方程式为MgCO3+H2O Mg(OH)2+CO2↑。
(4)若“加水煮沸”不能时间太长，碳酸镁全部转化为氢氧化镁，分解得到重质氧化镁。
(5)含有Mg2+浓度为1.5mol/L的溶液中加入2倍于Mg2+的物质的量的NH4HCO3，控制pH值在9.5左右，产物为一种含结晶水的复盐，该复盐含水与含镁的物质的量相等，则该盐的化学式是
。制取该复盐的离子方程式：
。
(6) 设盐酸的最小浓度为xmol/L。
起始 x 0 0
变化 0.02 0.01 0.01
平衡 x-0.01 0.01 0.01
=
=
，x= mol/L。
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