题目内容
【题目】以橄榄石(主要成分是Mg9FeSi5O20)等为原料生产硅胶、碱式碳酸镁[Mg2(OH)2CO3]的部分工艺流程如下图所示:
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(1)Mg9FeSi5O20中铁元素的化合价为 ,为提高镁的浸出率,可采用的两种主要措施是 渣料II的成分是 。
(2)若试剂b是氯碱工业中的某种气体产物,写出加入b后反应的离子方程式 。试剂c的用途是调节溶液的pH,比较恰当的物质是 (写化学式,后同),余液中溶质的主要成分是 。
(3)操作I的名称是 ,写出生成碱式碳酸镁(同时有气体生成)的离子方程式 。
【答案】(1)+2;将橄榄石粉碎、不断搅拌混合物(合理即给分);Fe(OH)3
(2) 2 Fe2+ + Cl2 = 2 Cl— + 2 Fe3+;MgO 或MgCO3(合理即给分);NaCl;
(3)过滤、洗涤后再干燥脱水;2Mg2+ + 2CO32— +H2O = Mg2(OH)2 CO3↓+ CO2↑
【解析】
试题分析:(1)根据化合价规则易求得Mg9FeSi5O20中铁元素的化合价为+2价,要提高镁的浸出率,需要使橄榄石尽可能地与酸接触发生反应,故故可采用的措施有将橄槛石粉碎及不断搅拌反应体系等,杂质铁被氧化为Fe3+,然后以Fe(OH)3形式沉淀下来,故答案为:+2;将橄榄石粉碎、不断搅拌混合物;Fe(OH)3;
(2)氯气将Fe2+氧化为Fe3+,为不引入新杂质,应使用MgO,MgCO3等调节溶液的pH,试剂中的Na+、 Cl-均没有参加反应,故余液中溶质的主要成分是NaCl,故答案为:2 Fe2+ + Cl2 = 2 Cl— + 2 Fe3+;MgO 或MgCO3;NaCl;
(3)通入CO2后得到硅酸沉淀,过滤、洗涤后再干燥脱水,由碱式碳酸镁的组成知,反应物有Mg2+、CO32—、H2O,H2O电离出的OH-转化为沉淀,H+与一部分CO32—作用生成二氧化碳,故答案为:过滤、洗涤后再干燥脱水;2Mg2+ + 2CO32— +H2O = Mg2(OH)2 CO3↓+ CO2↑。