Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室以一種工業(yè)廢渣（主要成分為MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物）為原料制備MgCO3·3H2O。實(shí)驗(yàn)過程如下：

（1）酸溶過程中主要反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

MgCO3(s)+2H+(aq)===Mg2+(aq)+CO2(g)+H2O(l) ΔH=－50.4 kJ·mol–1

Mg2SiO4(s)+4H+(aq)="==2" Mg2+(aq)+H2SiO3(s)+H2O(l) ΔH=－225.4 kJ·mol–1

酸溶需加熱的目的是_____ _；所加H2SO4不宜過量太多的原因是____ __。

（2）加入H2O2氧化時(shí)發(fā)生發(fā)應(yīng)的離子方程式為__________

（3）用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行萃取分液，以除去溶液中的Fe3+。

①實(shí)驗(yàn)裝置圖中儀器A的名稱為__________。

②為使Fe3+盡可能多地從水相轉(zhuǎn)移至有機(jī)相，采取的操作：向裝有水溶液的儀器A中加入一定量的有機(jī)萃取劑， 、靜置、分液，并重復(fù)多次。

（4）請(qǐng)補(bǔ)充完整由萃取后得到的水溶液制備MgCO3·3H2O的實(shí)驗(yàn)方案：邊攪拌邊向溶液中滴加氨水， ，過濾、用水洗滌固體2～3次，在50℃下干燥，得到MgCO3·3H2O。

[已知該溶液中pH=8.5時(shí)Mg(OH)2開始沉淀；pH=5.0時(shí)Al(OH)3沉淀完全]。

Answer 1

【答案】（1）加快反應(yīng)（酸溶）速率；避免制備MgCO3時(shí)消耗更多的堿或影響Mg2+轉(zhuǎn)化成MgCO3

（2）H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O

（3）①分液漏斗 ②充分振蕩

（4）至5.0＜pH＜8.5，過濾，邊攪拌邊向?yàn)V液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成，靜置，向上層清液中滴加Na2CO3溶液，若無沉淀生成或至5.0＜pH＜8.5，過濾，邊攪拌邊向?yàn)V液中滴加Na2CO3溶液至無沉淀生成為止

【解析】試題分析：（1）加熱可以加快化學(xué)反應(yīng)速率；如果硫酸過多，則需要消耗更多的減中和硫酸，從而造成生產(chǎn)成本增加。（或影響Mg2+轉(zhuǎn)化成MgCO3。）

（2）濾液中含有Fe2＋，加入H2O2將Fe2＋氧化為Fe3＋，發(fā)生發(fā)應(yīng)的離子方程式為H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。

（3）①根據(jù)儀器A的構(gòu)造確定其名稱為分液漏斗。②為使Fe3+盡可能多地從水相轉(zhuǎn)移至有機(jī)相，采取的操作：向裝有水溶液的儀器A中加入一定量的有機(jī)萃取劑，充分振蕩、靜置、分液，并重復(fù)多次。

（4）根據(jù)題給信息知向溶液中加入氨水調(diào)節(jié)pH不大于8.5，不小于5.0，故由萃取后得到的水溶液制備MgCO3·3H2O的實(shí)驗(yàn)方案：邊攪拌邊向溶液中滴加氨水，至5.0＜pH＜8.5，過濾，邊攪拌邊向?yàn)V液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成，靜置，向上層清液中滴加Na2CO3溶液，若無沉淀生成或至5.0＜pH＜8.5，過濾，邊攪拌邊向?yàn)V液中滴加Na2CO3溶液至無沉淀生成為止，過濾、用水洗滌固體2～3次，在50℃下干燥，得到MgCO3·3H2O。