Question

【题目】某同学以一种工业废渣（主要成分为MgCO3和少量C、Al2O3、FeSO4等）为原料制备MgCO3·3H2O，其设计的实验流程如下：

（1）质量分数为30%的稀硫酸（密度是1.176 g·cm－3）的物质的量浓度为__________。

（2）滤渣的化学式为________；操作X的名称为__________，该操作需要的玻璃仪器是___________。

（3）已知：在下列实验中，当溶液中pH=8.5时，Mg(OH)2开始沉淀；pH=5.0时，Al(OH)3沉淀完全。请补充完整由操作X得到的水溶液制备MgCO3·3H2O的实验方案：边搅拌边向溶液中滴加氨水，________，过滤、用水洗涤固体2-3次，在50℃下干燥，得到MgCO3·3H2O。

Answer 1

【答案】3.6 mol·L－1 C 萃取、分液 分液漏斗、烧杯 至pH介于5.0~8.5之间，过滤，向滤液中滴加Na2CO3溶液至Mg2+完全沉淀

【解析】

由流程图可知，向工业废渣中加入30%硫酸，MgCO3和Al2O3与硫酸反应溶解，FeSO4溶解，C不反应，则过滤后得到含有镁离子、铝离子和亚铁离子的滤液和碳滤渣；向滤液中加入氧化剂，将亚铁离子氧化为铁离子，再加入有机溶剂，萃取分液除去溶液中的铁离子，得到含有镁离子、铝离子的水溶液，向水溶液中溶液中滴加氨水，控制溶液pH在5.0~8.5之间除去铝离子，过滤，向滤液中滴加Na2CO3溶液至Mg2+完全沉淀过滤、用水洗涤固体2-3次，在50℃下干燥，得到MgCO3·3H2O。

（1）由c=可得质量分数为30%的稀硫酸（密度是1.176 g·cm－3）的物质的量浓度为=3.6mol/L，故答案为：3.6mol/L；

（2）由分析可知，滤渣为不溶于水，不能与30%硫酸反应的碳，化学式为C；操作X的目的为加入有机溶剂，萃取分液除去溶液中的铁离子，分液用到的仪器：分液漏斗、烧杯；故答案为：C；萃取、分液；分液漏斗、烧杯；

（3）由当溶液中pH=8.5时，Mg(OH)2开始沉淀，pH=5.0时，Al(OH)3沉淀完全可知，由操作X得到的水溶液制备MgCO3·3H2O时，应先加入氨水控制溶液pH在5.0~8.5之间除去铝离子，过滤，向滤液中滴加Na2CO3溶液至Mg2+完全沉淀过滤、用水洗涤固体2-3次，在50℃下干燥，得到MgCO3·3H2O，故答案为：至pH介于5.0~8.5之间，过滤，向滤液中滴加Na2CO3溶液至Mg2+完全沉淀。