Question

【题目】硼泥主要由MgO和SiO2组成，含有少量的Fe2O3，FeO、Al2O3等杂质。用硼泥生产氢氧化镁的工艺流程如图所示：

已知某些氢氧化物沉淀的PH如下表所示：

氢氧化物	开始沉淀时的pH	完全沉淀时的pH
Mg(OH)2	9.3	10.8
Fe(OH)2	7.6	9.6
Fe(OH)3	2.7	3.7
Al(OH)3	3.7	4.7

（1）MgO的电子式为____。

（2）滤渣2的主要成分是 ____，向滤渣2中继续加入过量的NaOH溶液，发生的离子方程式为______。

（3）加入NaOH调节pH=12.0时，发生的离子方程式为___________。

（4）利用Mg(OH)2与含SO2的烟气反应生成MgSO4，可以使烟气脱硫，该反应的化学方程式为______。

（5）若取a吨硼泥为原料，最后得到b吨Mg(OH)2产品（假设生产过程中镁元素无损失），则硼泥中MgO的质量分数为__（用含有a、b的代数式表示）。

Answer 1

【答案】 Fe(OH)3、Al(OH)3 Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓ 2Mg(OH)2＋2SO2＋O2=2MgSO4＋2H2O

【解析】

硼泥主要由MgO和SiO2组成，含有少量的Fe2O3，FeO、Al2O3，在硫酸的作用下，金属氧化物与酸反应，溶液中含有Mg2＋、Fe3＋、Fe2＋、Al3＋；SiO2不与酸反应，为滤渣1的主要成分。滤液1中加入H2O2，将Fe2＋氧化成Fe3＋，条件pH，使Fe3＋和Al3＋变成Fe(OH)3和Al(OH)3与镁离子分离。条件pH=12，Mg2＋转变为Mg(OH)2，最后得到MgO。

(1)MgO是离子化合物，由Mg2＋和O2－构成，电子式为；

(2)滤液1中含有Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋、Al3＋等金属阳离子，加入双氧水，将Fe2＋氧化成Fe3＋；调节pH=6，根据表格中的数据，可知，Fe3＋、Al3＋沉淀完全，转化为Fe(OH)3、Al(OH)3；则滤渣2的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3；继续加入过量的碱，Al(OH)3会溶于过量的碱，生成AlO2－，离子方程式为Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O；

(3)滤液2中的金属离子主要包括Mg2＋，根据表格中的数据，Mg2＋在pH=12时，完全沉淀，因此加入NaOH调节pH=12，主要发生Mg2＋沉淀的反应，离子方程式为Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓；

(4)SO2中S的化合价为＋4，而产物MgSO4中S的化合价为＋6，说明发生了氧化还原反应，烟气中含有O2，1molO2转移4mol电子，需要2molSO2得到电子，则SO2和O2的比例为2：1，再根据物料守恒，有化学方程式为2Mg(OH)2＋2SO2＋O2=2MgSO4＋2H2O；

(5)根据物料守恒，MgO～Mg(OH)2，生成b吨的Mg(OH)2需要MgO吨，则硼泥中MgO的质量分数为。