题目内容
【题目】镁及其化合物有广泛用途.工业上以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含SiO2以及少量FeCO3等杂质)为原料制备纳米氧化镁的实验流程如下
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回答下列问题:
(1)滤渣1为____________(填化学式),CO(NH2)2的电子式为______。
(2)在实验室煅烧滤渣2制得的金属氧化物为______(填化学式),需要的仪器除酒精灯、三脚架以外,还需要______(填名称)。
(3)在一定条件下CO(NH2)2可与H2O反应生成CO2和一种弱碱,反应的化学方程式为__________。
(4)室温时,加入CO(NH2)2,产生沉淀。当 Mg2+沉淀完全时,溶液中的c(OH-)=_______(离子浓度小于1.0×10-5molL-1时,即可认为该离子沉淀完全;室温时,Ksp[Mg(OH)2]=1.96×10-11)
(5)工业上还可用氯化镁和碳酸铵为原料,采用直接沉淀法制务纳米MgO。如图为反应温度对纳米MgO产率和粒径的影响,据图分析反应的最佳温度为__________。
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【答案】SiO2
Fe2O3坩埚、玻璃棒CO(NH2)3+3H2O=CO2↑+2NH3·H2O1.4
10-3mol·L-150℃
【解析】菱铁矿(主要成分为MgCO3,含少量FeCO3、SiO2)加入稀硫酸酸溶,二氧化硅不反应,过滤分离,滤渣1为SiO2,过滤得到滤液中含有硫酸镁、硫酸亚铁、未反应的硫酸,滤液中加入过氧化氢,将Fe2+氧化为Fe3+,则加入一水合氨调节溶液pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,过滤除去,滤液中含有硫酸镁、硫酸铵等,加入CO(NH2)2始产生沉淀,加入PVA进行分散,过滤干燥得到氢氧化镁沉淀,高温煅烧制备纳米氧化镁;
(1)二氧化硅不与硫酸反应,滤渣1为SiO2;CO( NH2 )2中C原子与O中之间形成2对共用电子对,N原子与C原子之间形成1对共用电子对,N原子与H原子之间形成1对共用电子对,电子式为:
;
(2)滤渣2为氢氧化铁制,煅烧氢氧化铁分解生成的氧化铁,化学式为Fe2O3,灼烧固体需要在坩埚中灼烧,同时用玻璃棒搅拌;
(3)在一定条件下CO(NH2)2可与H2O反应生成CO2和一种弱碱,依据原子守恒可知弱碱为一水合氨,反应的化学方程式为:CO(NH2)2+3H2O=CO2↑+2NH3H2O;
(5)当 Mg2+沉淀完全时,溶液中c(Mg2+)=1.0×10-5 molL-1,Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)×c2(OH-)=1.96×10-11,可知c(OH-)=1.4×10-3 molL-1;
(6)图1为反应温度对纳米MgO产率和粒径的影响,50℃时氧化镁产率最大,粒径较小,温度再高,产率减小,粒径变化不大,故反应的最佳温度为50℃。