Question

19．實(shí)驗(yàn)室以一種工業(yè)廢渣（主要成分為MgCO₃、Mg₂SiO₄和少量的SiO₂、FeO、Fe₂O₃、Al₂O₃）為原料制備MgCO₃•3H₂O．實(shí)驗(yàn)過程如下：
（1）寫出Al₂O₃和硫酸反應(yīng)的離子方程式Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O．
（2）酸溶中加快反應(yīng)速率，可采取的措施有加熱、溫度升高（寫出兩種即可）．
（3）濾渣a的主要成分為H₂SiO₃和SiO₂．
（4）加入H₂O₂氧化時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O．
（5）加入氨水的目的是除去溶液的鐵離子和鋁離子．
（6）c試劑為Na₂CO₃溶液．
（7）簡述操作d的過程過濾、洗滌、低溫干燥．

Answer 1

分析 工業(yè)廢渣（主要成分為MgCO₃、Mg₂SiO₄和少量的SiO₂、FeO、Fe₂O₃、Al₂O₃），加入40%的硫酸酸溶，過濾后濾液中含有硫酸鎂、硫酸亞鐵、硫酸鐵以及硫酸鋁，濾渣為H₂SiO₃和SiO₂，加入H₂O₂氧化亞鐵離子，然后加入氨水調(diào)節(jié)PH值，鐵離子水解生成氫氧化鐵，鋁離子水解生成氫氧化鋁，過濾得濾渣b為氫氧化鐵、氫氧化鋁，濾液為硫酸鎂和硫酸銨的混合溶液，濾液中加入碳酸鈉溶液，可生成MgCO₃•3H₂O沉淀，所以試劑c為Na₂CO₃，經(jīng)過濾、洗滌、低溫干燥，得到MgCO₃•3H₂O，以此解答該題．

解答 解：工業(yè)廢渣（主要成分為MgCO₃、Mg₂SiO₄和少量的SiO₂、FeO、Fe₂O₃、Al₂O₃），加入40%的硫酸酸溶，過濾后濾液中含有硫酸鎂、硫酸亞鐵、硫酸鐵以及硫酸鋁，濾渣a為H₂SiO₃和SiO₂，加入H₂O₂氧化亞鐵離子，然后加入氨水調(diào)節(jié)PH值，鐵離子水解生成氫氧化鐵，鋁離子水解生成氫氧化鋁，過濾得濾渣b為氫氧化鐵、氫氧化鋁，濾液為硫酸鎂和硫酸銨的混合溶液，濾液中加入碳酸鈉溶液，可生成MgCO₃•3H₂O沉淀，所以試劑c為Na₂CO₃，經(jīng)過濾、洗滌、低溫干燥，得到MgCO₃•3H₂O，
（1）Al₂O₃和硫酸反應(yīng)的離子方程式為Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O，
故答案為：Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O；
（2）加熱，溫度升高，可增大反應(yīng)速率，即加快酸溶速率，
故答案為：加熱、溫度升高；
（3）根據(jù)上面的分析，濾渣a的主要成分為H₂SiO₃和SiO₂，
故答案為：H₂SiO₃和SiO₂；
（4）加入H₂O₂氧化時，將亞鐵離子氧化成鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O；
（5）根據(jù)上面的分析，加入氨水的目的是調(diào)節(jié)PH值，鐵離子水解生成氫氧化鐵，鋁離子水解生成氫氧化鋁，從而除去溶液的鐵離子和鋁離子，
故答案為：除去溶液的鐵離子和鋁離子；
（6）根據(jù)上面的分析，c試劑為Na₂CO₃溶液，
故答案為：Na₂CO₃溶液；
（7）在硫酸鎂溶液中加入碳酸鈉溶液，可生成MgCO₃•3H₂O沉淀，經(jīng)過濾、洗滌、低溫干燥，得到MgCO₃•3H₂O，所以操作d的過程為，
故答案為：過濾、洗滌、低溫干燥．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)的制備及混合物分離和提純，明確流程中的方法和基本操作、發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是解答的關(guān)鍵，要求學(xué)生具有分析和解決問題的能力，題目有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�，題目難度較大．