蛇紋石可用于生產(chǎn)氫氧化鎂,簡要工藝流程如下:
Ⅰ.制取粗硫酸鎂:用酸液浸泡蛇紋石礦粉,過濾;并在常溫常壓下結(jié)晶,制得粗硫酸鎂(其中常含有少量Fe
3+、Al
3+、Fe
2+等雜質(zhì)離子).
Ⅱ.提純粗硫酸鎂:將粗硫酸鎂在酸性條件下溶解,加入適量的0.1mol?L
-1H
2O
2溶液,再調(diào)節(jié)溶液pH至7~8,并分離提純.
Ⅲ.制取氫氧化鎂:向步驟Ⅱ所得溶液中加入過量氨水.
已知:金屬離子氫氧化物沉淀所需pH
|
Fe3+ |
Al3+ |
Fe2+ |
Mg2+ |
開始沉淀時 |
1.5 |
3.3 |
6.5 |
9.4 |
沉淀完全時 |
3.7 |
5.2 |
9.7 |
12.4 |
請回答下列問題:
(1)步驟Ⅱ中,可用于調(diào)節(jié)溶液pH至7~8的最佳試劑是
A
A
(填字母序號).
A.MgO B.Na
2CO
3 C.蒸餾水
(2)Fe
2+與H
2O
2溶液反應(yīng)的離子方程式為
2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O
2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O
.
(3)工業(yè)上常以Mg
2+的轉(zhuǎn)化率為考察指標,確定步驟Ⅲ制備氫氧化鎂工藝過程的適宜條件.其中,反應(yīng)溫度與Mg
2+轉(zhuǎn)化率的關(guān)系如右圖所示.
①步驟Ⅲ中制備氫氧化鎂反應(yīng)的離子方程式為
Mg2++2NH3?H2O═Mg(OH)2↓+2NH4+
Mg2++2NH3?H2O═Mg(OH)2↓+2NH4+
.
②根據(jù)圖中所示50℃前溫度與Mg
2+轉(zhuǎn)化率之間 的關(guān)系,可判斷此反應(yīng)是
吸熱
吸熱
(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng).
③圖中,溫度升高至50℃以上Mg
2+轉(zhuǎn)化率下降的可能原因是
溫度過高時,氨水受熱分解,濃度降低,Mg2+轉(zhuǎn)化率下降
溫度過高時,氨水受熱分解,濃度降低,Mg2+轉(zhuǎn)化率下降
.
④Ksp表示沉淀溶解平衡的平衡常數(shù).已知:
Mg(OH)
2(s)?Mg
2+ (aq)+2OH
- (aq) K
sp=c(Mg
2+)?c
2(OH
-)=5.6×10
-12Ca(OH)
2(s)?Ca
2+ (aq)+2OH
- (aq) K
sp=c(Ca
2+)?c
2(OH
-)=4.7×10
-6若用石灰乳替代氨水,
能
能
(填“能”或“不能”)制得氫氧化鎂,理由是
Mg(OH)2的溶解度小于Ca(OH)2,可發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化
Mg(OH)2的溶解度小于Ca(OH)2,可發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化
.