题目内容

(8分)硫酸镁在医疗上具有镇静、抗挛等功效。以菱镁矿(主要成分是MgCO3)为主要原料制备硫酸镁的方法如下:

(1)步骤②中发生反应的离子方程式为 。

(2)步骤④中调节pH=6.0~6.5的目的是 。

(3)步骤⑤的操作为

(4)已知酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如表所示:

pH

< 8.0

8.0 ~ 9.6

> 9.6

颜色

黄色

绿色

蓝色

25℃时,向Mg(OH)2的饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂,溶液所呈现的颜色

为 [25℃时,Ksp[Mg(OH)2] =5.6×10-12]。

 

(8分)

(1)2NH4+ + MgO=Mg2+ + 2NH3↑+ H2O (2分)

(2)抑制Mg2+水解,以便得到更多更纯的产品 (2分)

(3)蒸发浓缩,冷却结晶(2分)

(4)蓝色(2分)

【解析】

试题分析:(1)MgO与硫酸铵溶液加热反应生成的气体与硫酸反应生成硫酸铵,说明该气体是氨气,则MgO与硫酸铵加热的产物中有氨气,说明MgO的加入,促进铵根离子的水解,生成氨气,得到的氢离子与MgO反应生成镁离子和水,所以步骤②中发生反应的离子方程式为2NH4+ + MgO=Mg2+ + 2NH3↑+ H2O;

(2)得到的硫酸镁溶液中镁离子水解,得不到较纯的硫酸镁晶体所以为抑制镁离子水解,步骤④中调节pH=6.0~6.5,以便得到更多更纯的产品;

(3)由溶液得到晶体需进行的操作是蒸发浓缩、冷却结晶,所以步骤⑤的操作为蒸发浓缩,冷却结晶;

(4)饱和的氢氧化镁溶液存在Mg(OH)2 (s)= Mg2+(aq) + 2 OH-(aq)溶解平衡,2c(Mg2+)= c(OH -),又溶度积Ksp= c(Mg2+)c2(OH -)=5.6×10-12 ,由此可以得出c(OH -)=2.24×10-4 ,c(H+)=1×10-14/2.24×10-4 =4.5×10-11,所以pH>9.6,所以加入百里酚蓝指示剂,溶液呈蓝色。

考点:查了镁及其化合物性质的应用,对工业流程的分析,操作步骤的判断,溶度积的计算

 

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