Question

19．实验室以一种工业废渣（主要成分为MgCO₃、Mg₂SiO₄和少量的SiO₂、FeO、Fe₂O₃、Al₂O₃）为原料制备MgCO₃•3H₂O．实验过程如下：
（1）写出Al₂O₃和硫酸反应的离子方程式Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O．
（2）酸溶中加快反应速率，可采取的措施有加热、温度升高（写出两种即可）．
（3）滤渣a的主要成分为H₂SiO₃和SiO₂．
（4）加入H₂O₂氧化时发生反应的离子方程式为H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O．
（5）加入氨水的目的是除去溶液的铁离子和铝离子．
（6）c试剂为Na₂CO₃溶液．
（7）简述操作d的过程过滤、洗涤、低温干燥．

Answer 1

分析 工业废渣（主要成分为MgCO₃、Mg₂SiO₄和少量的SiO₂、FeO、Fe₂O₃、Al₂O₃），加入40%的硫酸酸溶，过滤后滤液中含有硫酸镁、硫酸亚铁、硫酸铁以及硫酸铝，滤渣为H₂SiO₃和SiO₂，加入H₂O₂氧化亚铁离子，然后加入氨水调节PH值，铁离子水解生成氢氧化铁，铝离子水解生成氢氧化铝，过滤得滤渣b为氢氧化铁、氢氧化铝，滤液为硫酸镁和硫酸铵的混合溶液，滤液中加入碳酸钠溶液，可生成MgCO₃•3H₂O沉淀，所以试剂c为Na₂CO₃，经过滤、洗涤、低温干燥，得到MgCO₃•3H₂O，以此解答该题．

解答 解：工业废渣（主要成分为MgCO₃、Mg₂SiO₄和少量的SiO₂、FeO、Fe₂O₃、Al₂O₃），加入40%的硫酸酸溶，过滤后滤液中含有硫酸镁、硫酸亚铁、硫酸铁以及硫酸铝，滤渣a为H₂SiO₃和SiO₂，加入H₂O₂氧化亚铁离子，然后加入氨水调节PH值，铁离子水解生成氢氧化铁，铝离子水解生成氢氧化铝，过滤得滤渣b为氢氧化铁、氢氧化铝，滤液为硫酸镁和硫酸铵的混合溶液，滤液中加入碳酸钠溶液，可生成MgCO₃•3H₂O沉淀，所以试剂c为Na₂CO₃，经过滤、洗涤、低温干燥，得到MgCO₃•3H₂O，
（1）Al₂O₃和硫酸反应的离子方程式为Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O，
故答案为：Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O；
（2）加热，温度升高，可增大反应速率，即加快酸溶速率，
故答案为：加热、温度升高；
（3）根据上面的分析，滤渣a的主要成分为H₂SiO₃和SiO₂，
故答案为：H₂SiO₃和SiO₂；
（4）加入H₂O₂氧化时，将亚铁离子氧化成铁离子，反应的离子方程式为H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O，
故答案为：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O；
（5）根据上面的分析，加入氨水的目的是调节PH值，铁离子水解生成氢氧化铁，铝离子水解生成氢氧化铝，从而除去溶液的铁离子和铝离子，
故答案为：除去溶液的铁离子和铝离子；
（6）根据上面的分析，c试剂为Na₂CO₃溶液，
故答案为：Na₂CO₃溶液；
（7）在硫酸镁溶液中加入碳酸钠溶液，可生成MgCO₃•3H₂O沉淀，经过滤、洗涤、低温干燥，得到MgCO₃•3H₂O，所以操作d的过程为，
故答案为：过滤、洗涤、低温干燥．

点评 本题考查物质的制备及混合物分离和提纯，明确流程中的方法和基本操作、发生的化学反应是解答的关键，要求学生具有分析和解决问题的能力，题目有利于培养学生的实验能力，题目难度较大．