Question

【題目】工業(yè)上以菱鎂礦(主要成分為MgCO3含少量FeCO3)為原料制備金屬鎂的實(shí)驗(yàn)流程如下:

已知:一些金屬離轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀時(shí)溶液的pH如表所示

	Fe3+	Al3+	Fe2+	Mg2+
開(kāi)始沉淀時(shí)	1.5	3.3	6.5	9.4
完全沉淀時(shí)	3.7	5.2	9.7

請(qǐng)回答:

(1)上述流程中H2O2的作用是:_____________

(2)濾渣2的主要成分為:_______________；溶液2中的主要溶質(zhì)為:__________________。

(3)通常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于1×10-5mol·L-1時(shí)就認(rèn)為沉淀完全，為保證Mg2＋沉淀完全，過(guò)程②中控制溶液的pH至少為__________________(保留小數(shù)點(diǎn)后一位)(已知Mg(OH)2的Ksp＝2×10-11，lg2＝0.3)

(4)已知MgCl2·6H2O受熱時(shí)發(fā)生水解:MgCl2·6H2O＝Mg(OH)Cl＋HCl↑＋H2O，過(guò)程③應(yīng)該如何操作才能得到無(wú)水MgCl2__________________

(5)寫(xiě)出過(guò)程④中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________________________

Answer 1

【答案】將Fe2+氧化為Fe3+ Fe(OH)3 (NH4)2SO4 11.2 在干燥氯化氫氣流保護(hù)下加熱分解 MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑

【解析】

菱鎂礦(主要成分為MgCO3，含少量FeCO3)用稀硫酸酸浸，除去不溶物，得到的濾液為硫酸鎂、硫酸亞鐵的酸性溶液，加入過(guò)氧化氫將硫酸亞鐵氧化為硫酸鐵，加入氫氧化鎂調(diào)節(jié)pH沉淀其中的鐵離子，過(guò)濾，濾渣2為氫氧化鐵，溶液1主要為硫酸鎂，加入氨水沉淀得到氫氧化鎂，溶液2的主要成分為硫酸銨，用鹽酸將氫氧化鎂溶解得到氯化鎂溶液，濃縮結(jié)晶得到MgCl26H2O，在干燥氯化氫酸性氣流保護(hù)下加熱分解得到氯化鎂，電解熔融態(tài)的氯化鎂得到Mg：MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑，據(jù)此分析作答。

（1）由上述分析可知，加入雙氧水的作用是：將Fe2+氧化為Fe3+；

（2）根據(jù)分析濾渣2的主要成分為Fe(OH)3；溶液2中的主要溶質(zhì)為(NH4)2SO4；

（3）已知Mg(OH)2的Ksp=2×10-11，Mg2+沉淀完全時(shí)，溶液中，故，即pH=-lgc(H+)=11.2，為保證Mg2+沉淀完全，過(guò)程②中控制溶液的pH至少為11.2；

（5）加熱過(guò)程中，MgCl2水解生成的HCl易揮發(fā)，導(dǎo)致最終得到Mg(OH)2，因此為抑制其水解，將MgCl26H2O在干燥氯化氫酸性氣流保護(hù)下加熱分解能得到無(wú)水MgCl2；故答案為：在干燥氯化氫氣流保護(hù)下加熱分解；

（6）由上述分析可知，過(guò)程④中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)為：MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。