【題目】以硼鎂泥(主要成分為MgSiO3、Fe2O3及少量Al2O3、FeOMnO)為原料制備高純Mg(OH)2的流程如下:

己知:

常溫下此體系中各氫氧化物開始沉淀與沉淀完全時的pH范圍如下表所示

pH

Mg(OH)2

Mn(OH)2

MnO(OH)2

Fe(OH)2

Al(OH)3

Fe(OH)3

開始沉淀時

9.3

7.1

7.8

7.6

3.7

2.3

沉淀完全時

10.8

10.8

9.8

9.6

4.7

3.7

溫度高于340Mg(OH)2開始分解為MgOH2O

(1)“浸取”時,為提高鎂的浸取率可行的措施為__________。

a.將硼鎂泥制成漿料 b.降低浸取溫度 c.用鹽酸多次浸取

(2)“浸取”時,MgSiO3與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________

(3)“除鐵、鋁”時,需調(diào)節(jié)溶液pH范圍為_________________________。

(4)“除Mn2+”時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________________;

過濾3所得濾渣中含有MnO(OH)2__________

(5)“沉鎂”時,反應(yīng)溫度與Mg(OH)2的產(chǎn)率如圖所示,當(dāng)溫度超過60℃,隨溫度再升高,Mg(OH)2產(chǎn)率反而降低,其原因可能是________________。

【答案】 ac MgSiO3+2HCl+(n-l)H2O=MgCl2+SiO2·nH2O 4.7<pH<7.1 Mn2++H2O2+2OH-=MnO(OH)2+H2O Mg(OH)2 氨水揮發(fā)加劇,導(dǎo)致溶液中氨水濃度降低。

【解析】(1)此處主要考查反應(yīng)速率的影響因素,所以要想加快酸溶解速率可以從外因濃度、溫度、接觸面積等考慮,可以采取升溫、把硼鎂泥粉碎、攪拌等措施,答案選ac。

(2)根據(jù)濾渣1可知:MgSiO3與鹽酸反應(yīng)生成SiO2·nH2O,還有產(chǎn)物MgCl2、H2O方程式為MgSiO3+2HCl+(n-l)H2O=MgCl2+SiO2·nH2O

(3)加入雙氧水后,F(xiàn)e2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,要使Fe3+、Al3+完全沉淀,pH必須大于或等于4.7,Mn2+不沉淀,pH小于或等于7.1,所以答案為4.7<pH<7.1

(4)Mn2+在堿性下被H2O2氧化生成MnO(OH)2,H2O2被還原為H2O,離子方程式為Mn2++H2O2+2OH-=MnO(OH)2↓+H2O 。MnO(OH)2沉淀完全時pH已達(dá)9.8,該條件下,Mg2+已經(jīng)沉淀,故還有Mg(OH)2沉淀生成,故過濾3所得濾渣中含有MnO(OH)2和Mg(OH)2。

(5)溫度過高,氨水揮發(fā)加劇,溶液中氨水濃度減小,導(dǎo)致Mg(OH)2產(chǎn)率降低。

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