Question

【题目】实验室以一种工业废渣（主要成分为MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物）为原料制备MgCO3·3H2O。实验过程如下：

（1）酸溶过程中主要反应的热化学方程式为

MgCO3(s)+2H+(aq)===Mg2+(aq)+CO2(g)+H2O(l) ΔH=－50.4 kJ·mol–1

Mg2SiO4(s)+4H+(aq)="==2" Mg2+(aq)+H2SiO3(s)+H2O(l) ΔH=－225.4 kJ·mol–1

酸溶需加热的目的是_____ _；所加H2SO4不宜过量太多的原因是____ __。

（2）加入H2O2氧化时发生发应的离子方程式为__________

（3）用如图所示的实验装置进行萃取分液，以除去溶液中的Fe3+。

①实验装置图中仪器A的名称为__________。

②为使Fe3+尽可能多地从水相转移至有机相，采取的操作：向装有水溶液的仪器A中加入一定量的有机萃取剂， 、静置、分液，并重复多次。

（4）请补充完整由萃取后得到的水溶液制备MgCO3·3H2O的实验方案：边搅拌边向溶液中滴加氨水， ，过滤、用水洗涤固体2～3次，在50℃下干燥，得到MgCO3·3H2O。

[已知该溶液中pH=8.5时Mg(OH)2开始沉淀；pH=5.0时Al(OH)3沉淀完全]。

Answer 1

【答案】（1）加快反应（酸溶）速率；避免制备MgCO3时消耗更多的碱或影响Mg2+转化成MgCO3

（2）H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O

（3）①分液漏斗 ②充分振荡

（4）至5.0＜pH＜8.5，过滤，边搅拌边向滤液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成，静置，向上层清液中滴加Na2CO3溶液，若无沉淀生成或至5.0＜pH＜8.5，过滤，边搅拌边向滤液中滴加Na2CO3溶液至无沉淀生成为止

【解析】试题分析：（1）加热可以加快化学反应速率；如果硫酸过多，则需要消耗更多的减中和硫酸，从而造成生产成本增加。（或影响Mg2+转化成MgCO3。）

（2）滤液中含有Fe2＋，加入H2O2将Fe2＋氧化为Fe3＋，发生发应的离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。

（3）①根据仪器A的构造确定其名称为分液漏斗。②为使Fe3+尽可能多地从水相转移至有机相，采取的操作：向装有水溶液的仪器A中加入一定量的有机萃取剂，充分振荡、静置、分液，并重复多次。

（4）根据题给信息知向溶液中加入氨水调节pH不大于8.5，不小于5.0，故由萃取后得到的水溶液制备MgCO3·3H2O的实验方案：边搅拌边向溶液中滴加氨水，至5.0＜pH＜8.5，过滤，边搅拌边向滤液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成，静置，向上层清液中滴加Na2CO3溶液，若无沉淀生成或至5.0＜pH＜8.5，过滤，边搅拌边向滤液中滴加Na2CO3溶液至无沉淀生成为止，过滤、用水洗涤固体2～3次，在50℃下干燥，得到MgCO3·3H2O。