Question

【題目】某化學實驗室以一種工業上的廢渣(廢渣主要含有MgCO3、MgSiO3和少量Fe、Al的氧化物)為原料，制備MgCO3·3H2O。實驗流程如下圖所示：

（1）酸溶時廢渣中主要成分發生反應的離子方程式為_________________________________。

（2）加入30%H2O2的目的是__________________________________。

（3）用萃取分液的方法除去溶液中的Fe3+，萃取分液完成后，檢驗水相中是否含有Fe3+的最佳試劑______________________________。

（4）向濾液中加入Na2CO3溶液生成MgCO3沉淀并用蒸餾水洗滌，確認沉淀洗凈的操作及現象是____________________________。

（5）下圖為不同反應溫度下所得水合碳酸鎂的X射線衍射譜圖。由圖可知，干燥時需控制溫度范圍為_______________，溫度較高時MgCO3·3H2O發生轉化的化學方程式為___________。

Answer 1

【答案】 MgCO3+2H+=Mg2++H2O+CO2↑ MgSiO3+2H+=Mg2++H2SiO3 將Fe2+氧化為Fe3+，便于除去 KSCN溶液 取少量最后一次的洗滌過濾液于試管中，向其中滴加氯化鋇溶液，若不產生白色沉淀，則表明已洗滌干凈 20℃～40℃（40℃以下也可） 5MgCO3·3H2O===Mg5(OH)2(CO3)4·4H2O+CO2↑+10H2O

【解析】（1）廢渣主要成分含有MgCO3、MgSiO3，酸溶時，MgCO3、MgSiO3均能與酸反應，發生反應的離子方程式為MgCO3+2H+＝Mg2++H2O+CO2↑、MgSiO3+2H+＝Mg2++H2SiO3；正確答案：MgCO3+2H+=Mg2++H2O+CO2↑、 MgSiO3+2H+=Mg2++H2SiO3。

（2）鐵與硫酸反應生成亞鐵離子，加入30%H2O2，能夠把亞鐵離子氧化為鐵離子，便于除去；正確答案：將Fe2+氧化為Fe3+，便于除去。

（3）Fe3+與KSCN溶液反應生成血紅色溶液，利用此法可以檢驗Fe3+的存在；正確答案：KSCN溶液。

（4）沉淀表面含有硫酸根離子，可以通過檢驗硫酸根離子判斷沉淀是否洗滌干凈，則確認沉淀洗凈的操作及現象是：取少量最后一次的洗滌過濾液于試管中，向其中滴加鹽酸酸化的氯化鋇溶液，若不產生白色沉淀，則表明已洗滌干凈；正確答案：取少量最后一次的洗滌過濾液于試管中，向其中滴加氯化鋇溶液，若不產生白色沉淀，則表明已洗滌干凈。

（5）根據圖像可知超過40℃時碳酸鎂晶體會發生化學變化，所以干燥時需控制溫度范圍為20℃～40℃（40℃以下也可）溫度較高時MgCO3·3H2O發生轉化生成Mg5(OH)2(CO3)4·4H2O，反應的化學方程式為5MgCO3·3H2OMg5(OH)2(CO3)4·4H2O+CO2↑+10H2O；正確答案：20℃～40℃（40℃以下也可）； 5MgCO3·3H2O==Mg5(OH)2(CO3)4·4H2O+CO2↑+10H2O。