题目内容

7.氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛.以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量FeCO3,其他杂质不溶于酸)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如图:

(1)酸溶之前要将矿石粉碎的目的是增大接触面积,使反应更快更充分.稀硫酸需要过量的目的是将碳酸镁和碳酸亚铁完全反应.酸溶步骤中碳酸镁溶解的反应方程式为MgCO3+H2SO4═MgSO4+CO2↑+H2O.
(2)已知Mg2+、Fe2+和Fe3+在溶液中遇到氨水均可以转化成难溶性碱沉淀,开始沉淀和沉淀完全的pH如表:
Mg2+Fe2+Fe3+
开始沉淀9.47.92.7
沉淀完全12.49.63.7
流程“氧化”一步中H2O2的作用是将溶液中的Fe2+转化成Fe3+,不能直接沉淀Fe2+的原因是防止Mg2+沉淀.
(3)加氨水调节溶液的PH范围为控制反应只生成氢氧化铁沉淀而不生成氢氧化镁沉淀.
(4)滤渣2的化学式是Fe(OH)3.

分析 (1)根据酸溶之前要将矿石粉碎的目的是增大接触面积,使反应更快更充分,稀硫酸需要过量的目的是将碳酸镁和碳酸亚铁完全反应,碳酸镁和硫酸反应生成硫酸镁、水和二氧化碳进行分析;
(2)根据题中各种离子沉淀时的pH值,过氧化氢在温度较高的情况下会分解更快进行分析;
(3)加入氨水是调节溶液的pH,使之生成不同的沉淀加以分离;
(4)根据反应的原理进行分析.

解答 解:(1)酸溶之前要将矿石粉碎的目的是增大接触面积,使反应更快更充分,稀硫酸需要过量的目的是将碳酸镁和碳酸亚铁完全反应,碳酸镁和硫酸反应生成硫酸镁、水和二氧化碳,化学方程式为:MgCO3+H2SO4═MgSO4+CO2↑+H2O,故填:增大接触面积,使反应更快更充分;将碳酸镁和碳酸亚铁完全反应;MgCO3+H2SO4═MgSO4+CO2↑+H2O;
(2)镁离子沉淀时的pH值是9.4,亚铁离子沉淀时的pH值是7.9,所以流程“氧化”一步中H2O2的作用是将溶液中的Fe2+转化成Fe3+,不能直接沉淀Fe2+的原因是防止Mg2+沉淀,故填:防止Mg2+沉淀;
(3)由题干中的不同氢氧化物沉淀的pH范围可知,pH约为4时,发生的是氨水与硫酸铁反应生成硫酸铵和氢氧化铁沉淀,此时氨水没有与硫酸镁反应;故填:控制反应只生成氢氧化铁沉淀而不生成氢氧化镁沉淀;
(4)滤渣2是氢氧化铁,其化学式是Fe(OH)3.故填:Fe(OH)3.

点评 在解此类题时,首先分析题中考查的问题,然后结合题中的提示和学过的知识进行解答.

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