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Fe
3+、Al
3+、Fe
2+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 H
2O
2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.Na
2CO
3 C.蒸馏水
(2)工业上,常通过测定使铁氰化钾(K
3[Fe(CN)
6])溶液不变色所需 H
2O
2溶液的量来确定粗硫酸镁中Fe
2+的含量.已知,测定123g粗硫酸镁样品所消耗的0.1mol/LH
2O
2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 |
①Fe
2+与H
2O
2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Fe
2+
mol.
(3)工业上常以Mg
2+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Mg
2+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Mg
2+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Mg
2+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)?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,
(填“能”或“不能”)制得氢氧化镁,理由是
.