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    蛇纹石可用于生产氢氧化镁，简要工艺流程如下：

    I．制取粗硫酸镁：用酸液浸泡蛇纹石矿粉，过滤；并在常温常压下结晶，制得粗硫酸镁（其中常含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等杂质离子）。

    II．提纯粗硫酸镁：将粗硫酸镁在酸性条件下溶解，加入适量的0.1 mol·L－H2O2溶液，再调节溶液pH至7～8，并分离提纯。

    III．制取氢氧化镁：向步骤II所得溶液中加入过量氨水。

    已知：金属离子氢氧化物沉淀所需pH

     

    Fe3+

    Al3+

    Fe2+

    Mg2+

    开始沉淀时

    1.5

    3.3

    6.5

    9.4

    沉淀完全时

    3.7

    5.2

    9.7

    12.4

     

    请回答下列问题：

    （1）步骤II中，可用于调节溶液pH至7~8的最佳试剂是            （填字母序号）。

    A. MgO           B. Na2CO3           C. 蒸馏水

    （2）Fe2+与H2O2溶液反应的离子方程式为                                 。

    （3）工业上常以Mg2+的转化率为考察指标，确定步骤III制备氢氧化镁工艺过程的适宜条件。其中，反应温度与Mg2+转化率的关系如右图所示。

    ①步骤III中制备氢氧化镁反应的离子方程式为               。

    ②根据图中所示50 ℃前温度与Mg2+转化率之间  的关系，可判断此反应是 

                   （填“吸热”或“放热”）反应。

    ③图中，温度升高至50 ℃以上Mg2+转化率下降的可能原因是                     。 

    ④ Ksp表示沉淀溶解平衡的平衡常数。已知：

    Mg(OH)2(s)  Mg2+ (aq)+ 2OH- (aq)      Ksp = c(Mg2+)·c2(OH-) = 5.6×10-12

    Ca(OH)2(s)  Ca2+ (aq) + 2OH- (aq)      Ｋsp = c(Ca2+)·c2(OH-) = 4.7×10-6

    若用石灰乳替代氨水，   （填“能”或“不能”）制得氢氧化镁，理由是                  。

     

    【答案】

    （14分）（1）A                                                     （2分）

    （2）2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O                                  （2分）

    （3）① Mg2+ + 2NH3·H2O = Mg(OH)2↓ + 2NH4+                            （2分）

    ② 吸热                                                           （2分）

    ③ 温度过高时，氨水受热分解，浓度降低，Mg2+转化率下降            （2分）

    ④ 能，  Mg(OH)2的溶解度小于Ca(OH)2，可发生沉淀的转化          （各2分）

    【解析】

    试题分析：（1）步骤II中，可用于调节溶液pH至7～8的目的是和酸反应提高溶液pH，使Fe3＋、Al3＋等杂质离子沉淀分离除去，

    A、加入氧化镁和酸反应能提高溶液PH，生成镁离子，不加入杂质离子，可选；

    B、加入碳酸钠能调节溶液PH但假如了钠离子，引入杂质，故不选；

    C、蒸馏水对提高溶液pH不好，故不选；

    故答案为：A；

    （2）Fe2＋与H2O2溶液反应亚铁离子被过氧化氢氧化为三价铁离子便于完全沉淀，过氧化氢被还原为水，反应的离子方程式为：2Fe2＋+H2O2+2H＋═2Fe3＋+2H2O，

    故答案为：2Fe2＋+H2O2+2H＋═2Fe3＋+2H2O；

    （3）①氨水沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀，反应的离子方程式为：Mg2＋+2NH3·H2O═Mg(OH)2 ↓+2NH4＋，

    故答案为：Mg2＋+2NH3·H2O═Mg(OH)2 ↓+2NH4＋；

    ②根据图中所示50℃前温度与Mg2＋转化率之间 的关系是随温度升高镁离子转化率增大，反应是吸热反应；故答案为：吸热；

    ③图中，温度升高至50℃以上Mg2＋转化率下降的可能原因是温度过高时，氨水受热分解，浓度降低，Mg2＋转化率下降，

    故答案为：温度过高时，氨水受热分解，浓度降低，Mg2＋转化率下降；

    ④依据氢氧化钙和氢氧化镁阴阳离子比相同，可以用溶度积常数比较溶解性强弱，氢氧化钙溶解性大于氢氧化镁，溶液中加入石灰乳可以实现沉淀转化，生成氢氧化镁分离出来；

    故答案为：能；Mg(OH)2 的溶解度小于Ca(OH)2 ，可发生沉淀的转化．

    考点：难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；化学平衡的影响因素；常见金属元素的单质及其化合物的综合应用

     

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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    蛇纹石可用于生产氢氧化镁，简要工艺流程如下：
    Ⅰ．制取粗硫酸镁：用酸液浸泡蛇纹石矿粉，过滤；并在常温常压下结晶，制得粗硫酸镁（其中常含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等杂质离子）．
    Ⅱ．提纯粗硫酸镁：将粗硫酸镁在酸性条件下溶解，加入适量的0.1mol?L-1H2O2溶液，再调节溶液pH至7～8，并分离提纯．
    Ⅲ．制取氢氧化镁：向步骤Ⅱ所得溶液中加入过量氨水．
    已知：金属离子氢氧化物沉淀所需pH
    Fe3+ Al3+ Fe2+ Mg2+
    开始沉淀时 1.5 3.3 6.5 9.4
    沉淀完全时 3.7 5.2 9.7 12.4
    请回答下列问题：
    （1）步骤Ⅱ中，可用于调节溶液pH至7～8的最佳试剂是
    A
    A
    （填字母序号）．
    A．MgO           B．Na2CO3           C．蒸馏水
    （2）Fe2+与H2O2溶液反应的离子方程式为
    2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O
    2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O
    ．
    （3）工业上常以Mg2+的转化率为考察指标，确定步骤Ⅲ制备氢氧化镁工艺过程的适宜条件．其中，反应温度与Mg2+转化率的关系如右图所示．
    ①步骤Ⅲ中制备氢氧化镁反应的离子方程式为
    Mg2++2NH3?H2O═Mg（OH）2↓+2NH4+
    Mg2++2NH3?H2O═Mg（OH）2↓+2NH4+
    ．
    ②根据图中所示50℃前温度与Mg2+转化率之间  的关系，可判断此反应是
    吸热
    吸热
    （填“吸热”或“放热”）反应．
    ③图中，温度升高至50℃以上Mg2+转化率下降的可能原因是
    温度过高时，氨水受热分解，浓度降低，Mg2+转化率下降
    温度过高时，氨水受热分解，浓度降低，Mg2+转化率下降
    ．
    ④Ksp表示沉淀溶解平衡的平衡常数．已知：
    Mg（OH）2（s）?Mg2+ （aq）+2OH- （aq）      Ksp=c（Mg2+）?c2（OH-）=5.6×10-12
    Ca（OH）2（s）?Ca2+ （aq）+2OH- （aq）      Ksp=c（Ca2+）?c2（OH-）=4.7×10-6
    若用石灰乳替代氨水，
    能
    能
    （填“能”或“不能”）制得氢氧化镁，理由是
    Mg（OH）2的溶解度小于Ca（OH）2，可发生沉淀的转化
    Mg（OH）2的溶解度小于Ca（OH）2，可发生沉淀的转化
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    蛇纹石可用于生产氢氧化镁，简要工程如下：
    Ⅰ．制取粗硫酸镁：用酸液浸泡蛇纹石矿粉，过滤，并在常温常压下结晶，制得粗硫酸镁（其中常含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等杂质离子）
    Ⅱ．提纯粗硫酸镁：将粗硫酸镁在酸性条件下溶解，加入适量的0.1mol?L-1H2O2溶液，再调节溶液pH至7～8，并分离提纯．
    Ⅲ．制取氢氧化镁：向步骤Ⅱ所得溶液中加入过量氨水．
    Fe3+ Al3+ Fe2+ Mg2+
    开始沉淀时 1.5 3.3 6.5 9.4
    沉淀完全时 3.7 5.2 9.7 12.4
    已知：金属离子氢氧化物沉淀所需pH如表．
    请回答：
    （1）步骤Ⅱ中，可用于调节溶液pH至7～8的最佳试剂是
    A
    A
    （填字母序号）
    A．MgO   B．Na2CO3   C．蒸馏水
    （2）检验粗硫酸镁溶液中Fe2+的方法是：
    取少量粗硫酸镁溶液，滴加少量酸性KMnO4溶液；若紫红色褪去，说明Fe2+存在
    取少量粗硫酸镁溶液，滴加少量酸性KMnO4溶液；若紫红色褪去，说明Fe2+存在
     （注明试剂、现象）．
    （3）步骤Ⅲ中制备氢氧化镁反应的离子方程式为
    Mg2++2NH3?H2O=Mg（OH）2↓+2NH4+
    Mg2++2NH3?H2O=Mg（OH）2↓+2NH4+
    ．
    （4）步骤Ⅱ沉淀后溶液中主要存在（NH4）2SO4，已知室温下0.1mol?L-1的（NH4）2SO4溶液pH是5，则溶液中离子浓度由大到小的排列为
    C（NH4+）＞C（SO42-）＞C（H+）＞C（OH-）
    C（NH4+）＞C（SO42-）＞C（H+）＞C（OH-）
    ，溶液中：2c（SO42-）-c（NH4+）=
    10-5-10-9
    10-5-10-9
    mol?L-1（用精确数值表示）
    （5）某生产科研小组经查阅资料得到以下溶度积Ksp数据（298K时）：
    Mg（OH）2（S）?Mg2+（aq）+2OH-（aq）      Ksp=[Mg2+]?[OH-]2=5.6×10-12
    Ca（OH）2（S）?Ca2+（aq）+2OH-（aq）      Ksp=[Ca2+]?[OH-]2=4.7×10-6
    该科研小组认为可以用熟石灰替代氨水制得氢氧化镁，他们的理由是
    Mg（OH）2的溶解度小于Ca（OH）2，可发生沉淀的转化，如：Mg（OH）2和Ca（OH）2离子个数比相同，Ksp[Mg（OH）2]＜Ksp[Ca（OH）2]，故沉淀向着溶度积更小的方向转化
    Mg（OH）2的溶解度小于Ca（OH）2，可发生沉淀的转化，如：Mg（OH）2和Ca（OH）2离子个数比相同，Ksp[Mg（OH）2]＜Ksp[Ca（OH）2]，故沉淀向着溶度积更小的方向转化
    ．
    若沉淀转化反应为：Mg2+（aq）+Ca（OH）2（S）?Mg（OH）2（S）+Ca2+（aq），求此温度下该反应的化学平衡常数K=
    8.4×105
    8.4×105
     （写出算式和结果）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    蛇纹石可用于生产氢氧化镁，简要工艺流程如下：
    Ⅰ．制取粗硫酸镁：用酸液浸泡蛇纹石矿粉，过滤；并在常温常压下结晶，制得粗硫酸镁（其中常含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等杂质离子）．
    Ⅱ．提纯粗硫酸镁：将粗硫酸镁在酸性条件下溶解，加入适量的0.1mol/L H2O2溶液，再调节溶液pH至7～8，并分离提纯．
    Ⅲ．制取氢氧化镁：向步骤II所得溶液中加入过量氨水．
    已知：金属离子氢氧化物沉淀所需pH
    Fe3+ Al3+ Fe2+ Mg2+
    开始沉淀时 1.5 3.3 6.5 9.4
    沉淀完全时 3.7 5.2 9.7 12.4
    请回答：
    （1）步骤II中，可用于调节溶液pH至7～8的最佳试剂是
     
    （填字母序号）．
    A．MgO           B．Na2CO3           C．蒸馏水
    （2）工业上，常通过测定使铁氰化钾（K3[Fe（CN）6]）溶液不变色所需 H2O2溶液的量来确定粗硫酸镁中Fe2+的含量．已知，测定123g粗硫酸镁样品所消耗的0.1mol/LH2O2溶液的体积如下表所示．
      平行测定数据 平均值
    实验编号 1 2 3 4
    消耗 H2O2溶液的体积/mL 0.32 0.30 0.30 0.32 0.31
    ①Fe2+与H2O2溶液反应的离子方程式为
     
    ．
    ②根据该表数据，可计算出123g粗硫酸镁样品中含Fe2+
     
    mol．精英家教网
    （3）工业上常以Mg2+的转化率为考察指标，确定步骤Ⅲ制备氢氧化镁工艺过程的适宜条件．其中，反应温度与Mg2+转化率的关系如图所示．
    ①步骤Ⅲ中制备氢氧化镁反应的离子方程式为
     
    ．
    ②根据图中所示50℃前温度与Mg2+转化率之间的关系，可判断此反应是
     
    （填“吸热”或“放热”）反应．
    ③图中，温度升高至50℃以上Mg2+转化率下降的可能原因是
     
    ．
    ④Ksp表示沉淀溶解平衡的平衡常数．已知：
    Mg（OH）2（s）?Mg2+（aq）+2OH-（aq）      Ksp=c（Mg2+）?c2（OH-）=5.6×10-12
    Ca（OH）2（s）?Ca2+（aq）+2OH-（aq）      Ksp=c（Ca2+）?c2（OH-）=4.7×10-6
    若用石灰乳替代氨水，
     
    （填“能”或“不能”）制得氢氧化镁，理由是
     
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （12分）蛇纹石可用于生产氢氧化镁，简要工艺流程如下：

    I．制取粗硫酸镁：用酸液浸泡蛇纹石矿粉，过滤；并在常温常压下结晶，制得粗硫酸镁

    （其中常含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等杂质离子）。

    II．提纯粗硫酸镁：将粗硫酸镁在酸性条件下溶解，加入适量的0.1 mol/L H2O2溶液，再

    调节溶液pH至7～8，并分离提纯。

    III．制取氢氧化镁：向步骤II所得溶液中加入过量氨水。

      已知：金属离子氢氧化物沉淀所需pH

    　

    Fe3+

    Al3+

    Fe2+

    Mg2+

    开始沉淀时

    1.5

    3.3

    6.5

    9.4

    沉淀完全时

    3.7

    5.2

    9.7

    12.4

    请回答：

    （1）步骤II中，可用于调节溶液pH至7~8的最佳试剂是　　　　　　（填字母序号）。

    　　 A. MgO　　　　 B. Na2CO3　　　　　 C.蒸馏水

    （2）工业上，常通过测定使铁氰化钾（K3[Fe(CN) 6]）溶液不变色所需H2O2溶液的量来确 

    定粗硫酸镁中Fe2+的含量。已知，测定 123 g粗硫酸镁样品所消耗的0.1 mol/L H2O2

    溶液的体积如下表所示。

    　

    平行测定数据

    平均值

    实验编号

    1

    2

    3

    4

    消耗H2O2溶液的体积/mL

    0.32

    0.30

    0.30

    0.32

    0.31

     

     

     

     

     

    Fe2+与H2O2溶液反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　。

    （3）工业上常以Mg2+的转化率为考察指标，确定步骤III制备氢

    氧化镁工艺过程的适宜条件。其中，反应温度与Mg2+转化率

    的关系如右图所示。

    ① 根据图中所示 50℃前温度与Mg2+转化率之间的关系，可判 断此反应是　　　　（填“吸热”或“放热”）反应。

    ②图中，温度升高至 50℃以上Mg2+转化率下降的可能原因  是　　　　　　　　　　。

    ③Ksp表示沉淀溶解平衡的平衡常数。已知：

      Mg(OH)2(s) 　Mg2+ (aq)+ 2OH- (aq)　　　 Ksp = c(Mg2+)·c2(OH-) = 5.6×10-12

    Ca(OH)2(s)　Ca2+ (aq) + 2OH- (aq)　　　 Ｋsp = c(Ca2+)·c2(OH-)= 4.7×10-6

    若用石灰乳替代氨水，　　　（填“能”或“不能”）制得氢氧化镁，理由是　　　　　 　　　。

     

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    科目：高中化学 来源：2013届福建省高二下学期第一次阶段考化学试卷 题型：填空题

    （12分）蛇纹石可用于生产氢氧化镁，简要工艺流程如下：

    I．制取粗硫酸镁：用酸液浸泡蛇纹石矿粉，过滤；并在常温常压下结晶，制得粗硫酸镁

    （其中常含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等杂质离子）。

    II．提纯粗硫酸镁：将粗硫酸镁在酸性条件下溶解，加入适量的0.1 mol/L H2O2溶液，再

    调节溶液pH至7～8，并分离提纯。

    III．制取氢氧化镁：向步骤II所得溶液中加入过量氨水。

      已知：金属离子氢氧化物沉淀所需pH

    　

    Fe3+

    Al3+

    Fe2+

    Mg2+

    开始沉淀时

    1.5

    3.3

    6.5

    9.4

    沉淀完全时

    3.7

    5.2

    9.7

    12.4

    请回答：

    （1）步骤II中，可用于调节溶液pH至7~8的最佳试剂是　　　　　　（填字母序号）。

    　　 A. MgO　　　　 B. Na2CO3　　　　　 C.蒸馏水

    （2）工业上，常通过测定使铁氰化钾（K3[Fe(CN) 6]）溶液不变色所需H2O2溶液的量来确 

    定粗硫酸镁中Fe2+的含量。已知，测定 123 g粗硫酸镁样品所消耗的0.1 mol/L H2O2

    溶液的体积如下表所示。

    　

    平行测定数据

    平均值

    实验编号

    1

    2

    3

    4

    消耗H2O2溶液的体积/mL

    0.32

    0.30

    0.30

    0.32

    0.31

     

     

     

     

     

    Fe2+与H2O2溶液反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　。

    （3）工业上常以Mg2+的转化率为考察指标，确定步骤III制备氢

    氧化镁工艺过程的适宜条件。其中，反应温度与Mg2+转化率

    的关系如右图所示。

    ①  根据图中所示 50℃前温度与Mg2+转化率之间的关系，可判 断此反应是　　　　（填“吸热”或“放热”）反应。

    ②图中，温度升高至 50℃以上Mg2+转化率下降的可能原因  是　　　　　　　　　　。

    ③Ksp表示沉淀溶解平衡的平衡常数。已知：

      Mg(OH)2(s) 　Mg2+ (aq)+ 2OH- (aq)　　　 Ksp = c(Mg2+)·c2( OH-) = 5.6×10-12

    Ca(OH)2(s)　Ca2+ (aq) + 2OH- (aq)　　　 Ｋsp = c(Ca2+)·c2(OH-) = 4.7×10-6

    若用石灰乳替代氨水，　　　（填“能”或“不能”）制得氢氧化镁，理由是 　　　　　 　　　。

     

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