Question

【题目】实验室以一种工业废渣（主要成分为MgCO3、 MgSiO3以及铁和铝的氧化物）为原料制备MgCO33H2O。实验流程如下： [已知当溶液的pH=8.5时， Mg(OH)2开始沉淀]

（1）滤渣的主要成分是______（填化学式）。

（2）氧化的目的是__________。

（3）由氧化后得到的溶液经除杂后，滴加适量的Na2CO3溶液便可制得MgCO33H2O。滴加Na2CO3溶液时，不能太快也不能过量的原因是_______________。

（4）通过测定产品中的镁含量和碳含量可判断质量的优劣。现称取3.00 g某学生制得的产品溶于足量的稀盐酸中收集到448 mLCO2气体（假设气体全部逸出并折算为标准状况 ），再将所得溶液稀释至250 mL，取 出25 mL，向其中滴加0.1000 mol·L-1的EDTA(Na2H2Y)溶液至恰好完全反应时消耗体积为23.10 mL。（离子方程式为Mg2++H2Y2－=MgY2－+2H+）通过计算，分别确定镁含量和碳含量比理论值偏高还是偏低？_____。

Answer 1

【答案】 H2SiO3 将 Fe2+氧化成 Fe3+，便于后续除去 防止产生 Mg(OH)2 理论上， MgCO33H2O 中镁和碳的质量分数分别为 0.1739 和 0.087，产品中，镁的质量分数为 0.1848＞0.1739，比理论值高；碳的质量分数为 0.080<0.087，比理论值低。

【解析】（1）废渣（主要成分为MgCO3、 MgSiO3以及铁和铝的氧化物）与硫酸反应，生成可溶性硫酸盐和难溶于水的硅酸，则滤渣为H2SiO3；（2）氧化的目的是将亚铁离子氧化为铁离子，为后续除去做准备；（3）因Na2CO3溶液呈碱性，除含有大量碳酸根离子外，还有水解生成的氢氧根离子，太快滴加Na2CO3溶液，可能会有Mg(OH)2沉淀生成，引入杂质；（4）理论上， MgCO33H2O 中镁和碳的质量分数分别为 0.1739 和 0.087，通过二氧化碳体积求出碳元素的物质的量，由离子方程式Mg2++H2Y2－=MgY2－+2H+中Mg2+与H2Y2－按1:1反应，可计算产品中，镁的质量分数为 0.1848＞0.1739，比理论值高；碳的质量分数为 0.080<0.087，比理论值低。