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
-1H
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.Na
2CO
3 C.蒸馏水
(2)Fe
2+与H
2O
2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Mg
2+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Mg
2+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)?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,
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
.