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【题目】实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3Mg2SiO4和少量FeAl的氧化物)为原料制备MgCO3·3H2O。实验过程如如:

1)酸溶过程中主要反应的热化学方程式为

MgCO3(s)+2H+(aq)=Mg2+(aq)+CO2(g)+H2O(l) ΔH=-50.4kJ·mol1

Mg2SiO4(s)+4H+(aq)=2Mg2+(aq)+H2SiO3(s)+H2O(l) ΔH=-225.4kJ·mol1

酸溶需加热的目的是__;所加H2SO4不宜过量太多的原因是__

2)加入H2O2氧化时发生发应的离子方程式为__

3)用如图所示的实验装置进行萃取分液,以除去溶液中的Fe3+

①实验装置图中仪器A的名称为__

②为使Fe3+尽可能多地从水相转移至有机相,采取的操作:向装有水溶液的仪器A中加入一定量的有机萃取剂,__、静置、分液,并重复多次。

4)请补充完整由萃取后得到的水溶液制备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23次,在50℃下干燥,得到MgCO3·3H2O

【答案】加快酸溶速率 避免制备MgCO3时消耗更多的碱 H2O22Fe2+2H+=2Fe3+2H2O 分液漏斗 充分振荡 5.0pH8.5,过滤,边搅拌边向滤液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成,静置,向上层清液中滴加Na2CO3溶液,若无沉淀生成

【解析】

工业废渣(主要成分为MgCO3Mg2SiO4和少量FeAl的氧化物)加入硫酸反应生成硫酸镁、硅酸、硫酸亚铁、硫酸铝等,过滤,向滤液中加入双氧水,主要目的是氧化亚铁离子为后续除杂,加入有机萃取剂萃取分液,有机相中含有铁离子,分液后溶液中先加氨水除铝离子,过滤,滤液中加入碳酸钠溶液得到碳酸镁沉淀。

1)酸溶需加热的目的是加快酸溶速率,酸溶时生成硫酸镁,经过一系列反应最终变为MgCO3·3H2OH2SO4过多,再后续反应过程中会需要大量碱来中和过量的硫酸,因此所加H2SO4不宜过量太多的原因是避免制备MgCO3时消耗更多的碱;故答案为:加快酸溶速率;避免制备MgCO3时消耗更多的碱。

2)加入H2O2氧化时主要发生亚铁离子被双氧水氧化生成铁离子,发生发应的离子方程式为H2O22Fe2+2H+=2Fe3+2H2O;故答案为:H2O22Fe2+2H+=2Fe3+2H2O

3)①实验装置图中仪器A的名称为分液漏斗;故答案为:分液漏斗。

②为使Fe3+尽可能多地从水相转移至有机相,一般采取少量多次萃取,为充分萃取需要充分振荡;故答案为:充分振荡。

4)萃取后得到的水溶液,边搅拌边向溶液中滴加氨水,滴加到一定pH值后,生成氢氧化铝沉淀,过滤,边搅拌边向滤液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成碳酸镁,静置,向上层清液中滴加Na2CO3溶液,若无沉淀生成,过滤、用水洗涤固体23次,在50℃下干燥,得到MgCO3·3H2O;故答案为:至5.0pH8.5,过滤,边搅拌边向滤液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成,静置,向上层清液中滴加Na2CO3溶液,若无沉淀生成。

练习册系列答案
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下列说法正确的是

A. 实验中需用的仪器有:天平、250mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等

B. 上述实验操作步骤的正确顺序为①②④③

C. 容量瓶需要用自来水、蒸馏水洗涤,干燥后才可用

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时间/s

0

500

1000

1500

c(N2O5)/(mol·L1)

5.00

3.52

2.50

2.50

下列说法正确的是

A500 sNO2的生成速率为296×103mol·L1·s1

BT1温度下该反应平衡时N2O5的转化率为29.6%

C.达到平衡后,其他条件不变,将容器的体积压缩到原来的1/2,则c(N2O5)﹤5.00mol/L

DT1温度下的平衡常数为K1T2温度下的平衡常数为K2,若T1T2,则K1K2

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1)若用下图装置制备CO2,则发生装置中反应的离子方程式为_________

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能说明装置中空气已经排净的现象是_________

若未排尽空气就开始加热,则可能发生的化学反应方程式主要为_________

3)若钠着火,可以选用的灭火物质是_________

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4)该小组同学对管壁的白色物质的成分进行讨论并提出假设:

.白色物质可能是Na2O.白色物质可能是Na2CO3.白色物质还可能是_________

5)为确定该白色物质的成分,该小组进行了如下实验:

实验步骤

实验现象

取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加过量的CaCl2溶液

出现白色沉淀

静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液

无明显现象

通过对上述实验的分析,你认为上述三个假设中,___成立(填序号)。

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6)在实验(2)中还可能产生另一种尾气,该气体为________;处理该尾气的方法为_____

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