蛇紋石可用于生產(chǎn)氫氧化鎂，簡要工藝流程如下：

I．制取粗硫酸鎂：用酸液浸泡蛇紋石礦粉，過濾；并在常溫常壓下結(jié)晶，制得粗硫酸鎂（其中常含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等雜質(zhì)離子）。

II．提純粗硫酸鎂：將粗硫酸鎂在酸性條件下溶解，加入適量的0.1 mol·L－H2O2溶液，再調(diào)節(jié)溶液pH至7～8，并分離提純。

III．制取氫氧化鎂：向步驟II所得溶液中加入過量氨水。

已知：金屬離子氫氧化物沉淀所需pH

 

Fe3+

Al3+

Fe2+

Mg2+

開始沉淀時

1.5

3.3

6.5

9.4

沉淀完全時

3.7

5.2

9.7

12.4

 

請回答下列問題：

（1）步驟II中，可用于調(diào)節(jié)溶液pH至7~8的最佳試劑是            （填字母序號）。

A. MgO           B. Na2CO3           C. 蒸餾水

（2）Fe2+與H2O2溶液反應(yīng)的離子方程式為                                 。

（3）工業(yè)上常以Mg2+的轉(zhuǎn)化率為考察指標，確定步驟III制備氫氧化鎂工藝過程的適宜條件。其中，反應(yīng)溫度與Mg2+轉(zhuǎn)化率的關(guān)系如右圖所示。

①步驟III中制備氫氧化鎂反應(yīng)的離子方程式為               。

②根據(jù)圖中所示50 ℃前溫度與Mg2+轉(zhuǎn)化率之間  的關(guān)系，可判斷此反應(yīng)是 

               （填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)。

③圖中，溫度升高至50 ℃以上Mg2+轉(zhuǎn)化率下降的可能原因是                     。 

④ Ksp表示沉淀溶解平衡的平衡常數(shù)。已知：

Mg(OH)2(s)  Mg2+ (aq)+ 2OH- (aq)      Ksp = c(Mg2+)·c2(OH-) = 5.6×10-12

Ca(OH)2(s)  Ca2+ (aq) + 2OH- (aq)      Ｋsp = c(Ca2+)·c2(OH-) = 4.7×10-6

若用石灰乳替代氨水，   （填“能”或“不能”）制得氫氧化鎂，理由是                  。

 

【答案】

（14分）（1）A                                                     （2分）

（2）2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O                                  （2分）

（3）① Mg2+ + 2NH3·H2O = Mg(OH)2↓ + 2NH4+                            （2分）

② 吸熱                                                           （2分）

③ 溫度過高時，氨水受熱分解，濃度降低，Mg2+轉(zhuǎn)化率下降            （2分）

④ 能，  Mg(OH)2的溶解度小于Ca(OH)2，可發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化          （各2分）

【解析】

試題分析：（1）步驟II中，可用于調(diào)節(jié)溶液pH至7～8的目的是和酸反應(yīng)提高溶液pH，使Fe3＋、Al3＋等雜質(zhì)離子沉淀分離除去，

A、加入氧化鎂和酸反應(yīng)能提高溶液PH，生成鎂離子，不加入雜質(zhì)離子，可選；

B、加入碳酸鈉能調(diào)節(jié)溶液PH但假如了鈉離子，引入雜質(zhì)，故不選；

C、蒸餾水對提高溶液pH不好，故不選；

故答案為：A；

（2）Fe2＋與H2O2溶液反應(yīng)亞鐵離子被過氧化氫氧化為三價鐵離子便于完全沉淀，過氧化氫被還原為水，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe2＋+H2O2+2H＋═2Fe3＋+2H2O，

故答案為：2Fe2＋+H2O2+2H＋═2Fe3＋+2H2O；

（3）①氨水沉淀鎂離子生成氫氧化鎂沉淀，反應(yīng)的離子方程式為：Mg2＋+2NH3·H2O═Mg(OH)2 ↓+2NH4＋，

故答案為：Mg2＋+2NH3·H2O═Mg(OH)2 ↓+2NH4＋；

②根據(jù)圖中所示50℃前溫度與Mg2＋轉(zhuǎn)化率之間 的關(guān)系是隨溫度升高鎂離子轉(zhuǎn)化率增大，反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；故答案為：吸熱；

③圖中，溫度升高至50℃以上Mg2＋轉(zhuǎn)化率下降的可能原因是溫度過高時，氨水受熱分解，濃度降低，Mg2＋轉(zhuǎn)化率下降，

故答案為：溫度過高時，氨水受熱分解，濃度降低，Mg2＋轉(zhuǎn)化率下降；

④依據(jù)氫氧化鈣和氫氧化鎂陰陽離子比相同，可以用溶度積常數(shù)比較溶解性強弱，氫氧化鈣溶解性大于氫氧化鎂，溶液中加入石灰乳可以實現(xiàn)沉淀轉(zhuǎn)化，生成氫氧化鎂分離出來；

故答案為：能；Mg(OH)2 的溶解度小于Ca(OH)2 ，可發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化．

考點：難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)；化學(xué)平衡的影響因素；常見金屬元素的單質(zhì)及其化合物的綜合應(yīng)用

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

蛇紋石可用于生產(chǎn)氫氧化鎂，簡要工藝流程如下：
Ⅰ．制取粗硫酸鎂：用酸液浸泡蛇紋石礦粉，過濾；并在常溫常壓下結(jié)晶，制得粗硫酸鎂（其中常含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等雜質(zhì)離子）．
Ⅱ．提純粗硫酸鎂：將粗硫酸鎂在酸性條件下溶解，加入適量的0.1mol?L-1H2O2溶液，再調(diào)節(jié)溶液pH至7～8，并分離提純．
Ⅲ．制取氫氧化鎂：向步驟Ⅱ所得溶液中加入過量氨水．
已知：金屬離子氫氧化物沉淀所需pH
Fe3+ Al3+ Fe2+ Mg2+
開始沉淀時 1.5 3.3 6.5 9.4
沉淀完全時 3.7 5.2 9.7 12.4
請回答下列問題：
（1）步驟Ⅱ中，可用于調(diào)節(jié)溶液pH至7～8的最佳試劑是
A
A
（填字母序號）．
A．MgO           B．Na2CO3           C．蒸餾水
（2）Fe2+與H2O2溶液反應(yīng)的離子方程式為
2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O
2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O
．
（3）工業(yè)上常以Mg2+的轉(zhuǎn)化率為考察指標，確定步驟Ⅲ制備氫氧化鎂工藝過程的適宜條件．其中，反應(yīng)溫度與Mg2+轉(zhuǎn)化率的關(guān)系如右圖所示．
①步驟Ⅲ中制備氫氧化鎂反應(yīng)的離子方程式為
Mg2++2NH3?H2O═Mg（OH）2↓+2NH4+
Mg2++2NH3?H2O═Mg（OH）2↓+2NH4+
．
②根據(jù)圖中所示50℃前溫度與Mg2+轉(zhuǎn)化率之間  的關(guān)系，可判斷此反應(yīng)是
吸熱
吸熱
（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．
③圖中，溫度升高至50℃以上Mg2+轉(zhuǎn)化率下降的可能原因是
溫度過高時，氨水受熱分解，濃度降低，Mg2+轉(zhuǎn)化率下降
溫度過高時，氨水受熱分解，濃度降低，Mg2+轉(zhuǎn)化率下降
．
④Ksp表示沉淀溶解平衡的平衡常數(shù)．已知：
Mg（OH）2（s）?Mg2+ （aq）+2OH- （aq）      Ksp=c（Mg2+）?c2（OH-）=5.6×10-12
Ca（OH）2（s）?Ca2+ （aq）+2OH- （aq）      Ksp=c（Ca2+）?c2（OH-）=4.7×10-6
若用石灰乳替代氨水，
能
能
（填“能”或“不能”）制得氫氧化鎂，理由是
Mg（OH）2的溶解度小于Ca（OH）2，可發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化
Mg（OH）2的溶解度小于Ca（OH）2，可發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

蛇紋石可用于生產(chǎn)氫氧化鎂，簡要工程如下：
Ⅰ．制取粗硫酸鎂：用酸液浸泡蛇紋石礦粉，過濾，并在常溫常壓下結(jié)晶，制得粗硫酸鎂（其中常含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等雜質(zhì)離子）
Ⅱ．提純粗硫酸鎂：將粗硫酸鎂在酸性條件下溶解，加入適量的0.1mol?L-1H2O2溶液，再調(diào)節(jié)溶液pH至7～8，并分離提純．
Ⅲ．制取氫氧化鎂：向步驟Ⅱ所得溶液中加入過量氨水．
Fe3+ Al3+ Fe2+ Mg2+
開始沉淀時 1.5 3.3 6.5 9.4
沉淀完全時 3.7 5.2 9.7 12.4
已知：金屬離子氫氧化物沉淀所需pH如表．
請回答：
（1）步驟Ⅱ中，可用于調(diào)節(jié)溶液pH至7～8的最佳試劑是
A
A
（填字母序號）
A．MgO   B．Na2CO3   C．蒸餾水
（2）檢驗粗硫酸鎂溶液中Fe2+的方法是：
取少量粗硫酸鎂溶液，滴加少量酸性KMnO4溶液；若紫紅色褪去，說明Fe2+存在
取少量粗硫酸鎂溶液，滴加少量酸性KMnO4溶液；若紫紅色褪去，說明Fe2+存在
 （注明試劑、現(xiàn)象）．
（3）步驟Ⅲ中制備氫氧化鎂反應(yīng)的離子方程式為
Mg2++2NH3?H2O=Mg（OH）2↓+2NH4+
Mg2++2NH3?H2O=Mg（OH）2↓+2NH4+
．
（4）步驟Ⅱ沉淀后溶液中主要存在（NH4）2SO4，已知室溫下0.1mol?L-1的（NH4）2SO4溶液pH是5，則溶液中離子濃度由大到小的排列為
C（NH4+）＞C（SO42-）＞C（H+）＞C（OH-）
C（NH4+）＞C（SO42-）＞C（H+）＞C（OH-）
，溶液中：2c（SO42-）-c（NH4+）=
10-5-10-9
10-5-10-9
mol?L-1（用精確數(shù)值表示）
（5）某生產(chǎn)科研小組經(jīng)查閱資料得到以下溶度積Ksp數(shù)據(jù)（298K時）：
Mg（OH）2（S）?Mg2+（aq）+2OH-（aq）      Ksp=[Mg2+]?[OH-]2=5.6×10-12
Ca（OH）2（S）?Ca2+（aq）+2OH-（aq）      Ksp=[Ca2+]?[OH-]2=4.7×10-6
該科研小組認為可以用熟石灰替代氨水制得氫氧化鎂，他們的理由是
Mg（OH）2的溶解度小于Ca（OH）2，可發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化，如：Mg（OH）2和Ca（OH）2離子個數(shù)比相同，Ksp[Mg（OH）2]＜Ksp[Ca（OH）2]，故沉淀向著溶度積更小的方向轉(zhuǎn)化
Mg（OH）2的溶解度小于Ca（OH）2，可發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化，如：Mg（OH）2和Ca（OH）2離子個數(shù)比相同，Ksp[Mg（OH）2]＜Ksp[Ca（OH）2]，故沉淀向著溶度積更小的方向轉(zhuǎn)化
．
若沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)為：Mg2+（aq）+Ca（OH）2（S）?Mg（OH）2（S）+Ca2+（aq），求此溫度下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=
8.4×105
8.4×105
 （寫出算式和結(jié)果）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

蛇紋石可用于生產(chǎn)氫氧化鎂，簡要工藝流程如下：
Ⅰ．制取粗硫酸鎂：用酸液浸泡蛇紋石礦粉，過濾；并在常溫常壓下結(jié)晶，制得粗硫酸鎂（其中常含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等雜質(zhì)離子）．
Ⅱ．提純粗硫酸鎂：將粗硫酸鎂在酸性條件下溶解，加入適量的0.1mol/L H2O2溶液，再調(diào)節(jié)溶液pH至7～8，并分離提純．
Ⅲ．制取氫氧化鎂：向步驟II所得溶液中加入過量氨水．
已知：金屬離子氫氧化物沉淀所需pH
Fe3+ Al3+ Fe2+ Mg2+
開始沉淀時 1.5 3.3 6.5 9.4
沉淀完全時 3.7 5.2 9.7 12.4
請回答：
（1）步驟II中，可用于調(diào)節(jié)溶液pH至7～8的最佳試劑是
 
（填字母序號）．
A．MgO           B．Na2CO3           C．蒸餾水
（2）工業(yè)上，常通過測定使鐵氰化鉀（K3[Fe（CN）6]）溶液不變色所需 H2O2溶液的量來確定粗硫酸鎂中Fe2+的含量．已知，測定123g粗硫酸鎂樣品所消耗的0.1mol/LH2O2溶液的體積如下表所示．
  平行測定數(shù)據(jù) 平均值
實驗編號 1 2 3 4
消耗 H2O2溶液的體積/mL 0.32 0.30 0.30 0.32 0.31
①Fe2+與H2O2溶液反應(yīng)的離子方程式為
 
．
②根據(jù)該表數(shù)據(jù)，可計算出123g粗硫酸鎂樣品中含F(xiàn)e2+
 
mol．精英家教網(wǎng)
（3）工業(yè)上常以Mg2+的轉(zhuǎn)化率為考察指標，確定步驟Ⅲ制備氫氧化鎂工藝過程的適宜條件．其中，反應(yīng)溫度與Mg2+轉(zhuǎn)化率的關(guān)系如圖所示．
①步驟Ⅲ中制備氫氧化鎂反應(yīng)的離子方程式為
 
．
②根據(jù)圖中所示50℃前溫度與Mg2+轉(zhuǎn)化率之間的關(guān)系，可判斷此反應(yīng)是
 
（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．
③圖中，溫度升高至50℃以上Mg2+轉(zhuǎn)化率下降的可能原因是
 
．
④Ksp表示沉淀溶解平衡的平衡常數(shù)．已知：
Mg（OH）2（s）?Mg2+（aq）+2OH-（aq）      Ksp=c（Mg2+）?c2（OH-）=5.6×10-12
Ca（OH）2（s）?Ca2+（aq）+2OH-（aq）      Ksp=c（Ca2+）?c2（OH-）=4.7×10-6
若用石灰乳替代氨水，
 
（填“能”或“不能”）制得氫氧化鎂，理由是
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（12分）蛇紋石可用于生產(chǎn)氫氧化鎂，簡要工藝流程如下：

I．制取粗硫酸鎂：用酸液浸泡蛇紋石礦粉，過濾；并在常溫常壓下結(jié)晶，制得粗硫酸鎂

（其中常含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等雜質(zhì)離子）。

II．提純粗硫酸鎂：將粗硫酸鎂在酸性條件下溶解，加入適量的0.1 mol/L H2O2溶液，再

調(diào)節(jié)溶液pH至7～8，并分離提純。

III．制取氫氧化鎂：向步驟II所得溶液中加入過量氨水。

  已知：金屬離子氫氧化物沉淀所需pH

　

Fe3+

Al3+

Fe2+

Mg2+

開始沉淀時

1.5

3.3

6.5

9.4

沉淀完全時

3.7

5.2

9.7

12.4

請回答：

（1）步驟II中，可用于調(diào)節(jié)溶液pH至7~8的最佳試劑是　　　　　　（填字母序號）。

　　 A. MgO　　　　 B. Na2CO3　　　　　 C.蒸餾水

（2）工業(yè)上，常通過測定使鐵氰化鉀（K3[Fe(CN) 6]）溶液不變色所需H2O2溶液的量來確 

定粗硫酸鎂中Fe2+的含量。已知，測定 123 g粗硫酸鎂樣品所消耗的0.1 mol/L H2O2

溶液的體積如下表所示。

　

平行測定數(shù)據(jù)

平均值

實驗編號

1

2

3

4

消耗H2O2溶液的體積/mL

0.32

0.30

0.30

0.32

0.31

 

 

 

 

 

Fe2+與H2O2溶液反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　　　　　　　。

（3）工業(yè)上常以Mg2+的轉(zhuǎn)化率為考察指標，確定步驟III制備氫

氧化鎂工藝過程的適宜條件。其中，反應(yīng)溫度與Mg2+轉(zhuǎn)化率

的關(guān)系如右圖所示。

① 根據(jù)圖中所示 50℃前溫度與Mg2+轉(zhuǎn)化率之間的關(guān)系，可判 斷此反應(yīng)是　　　　（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)。

②圖中，溫度升高至 50℃以上Mg2+轉(zhuǎn)化率下降的可能原因  是　　　　　　　　　　。

③Ksp表示沉淀溶解平衡的平衡常數(shù)。已知：

  Mg(OH)2(s) 　Mg2+ (aq)+ 2OH- (aq)　　　 Ksp = c(Mg2+)·c2(OH-) = 5.6×10-12

Ca(OH)2(s)　Ca2+ (aq) + 2OH- (aq)　　　 Ｋsp = c(Ca2+)·c2(OH-)= 4.7×10-6

若用石灰乳替代氨水，　　　（填“能”或“不能”）制得氫氧化鎂，理由是　　　　　 　　　。

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2013屆福建省高二下學(xué)期第一次階段考化學(xué)試卷 題型：填空題

（12分）蛇紋石可用于生產(chǎn)氫氧化鎂，簡要工藝流程如下：

I．制取粗硫酸鎂：用酸液浸泡蛇紋石礦粉，過濾；并在常溫常壓下結(jié)晶，制得粗硫酸鎂

（其中常含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等雜質(zhì)離子）。

II．提純粗硫酸鎂：將粗硫酸鎂在酸性條件下溶解，加入適量的0.1 mol/L H2O2溶液，再

調(diào)節(jié)溶液pH至7～8，并分離提純。

III．制取氫氧化鎂：向步驟II所得溶液中加入過量氨水。

  已知：金屬離子氫氧化物沉淀所需pH

　

Fe3+

Al3+

Fe2+

Mg2+

開始沉淀時

1.5

3.3

6.5

9.4

沉淀完全時

3.7

5.2

9.7

12.4

請回答：

（1）步驟II中，可用于調(diào)節(jié)溶液pH至7~8的最佳試劑是　　　　　　（填字母序號）。

　　 A. MgO　　　　 B. Na2CO3　　　　　 C.蒸餾水

（2）工業(yè)上，常通過測定使鐵氰化鉀（K3[Fe(CN) 6]）溶液不變色所需H2O2溶液的量來確 

定粗硫酸鎂中Fe2+的含量。已知，測定 123 g粗硫酸鎂樣品所消耗的0.1 mol/L H2O2

溶液的體積如下表所示。

　

平行測定數(shù)據(jù)

平均值

實驗編號

1

2

3

4

消耗H2O2溶液的體積/mL

0.32

0.30

0.30

0.32

0.31

 

 

 

 

 

Fe2+與H2O2溶液反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　　　　　　　。

（3）工業(yè)上常以Mg2+的轉(zhuǎn)化率為考察指標，確定步驟III制備氫

氧化鎂工藝過程的適宜條件。其中，反應(yīng)溫度與Mg2+轉(zhuǎn)化率

的關(guān)系如右圖所示。

①  根據(jù)圖中所示 50℃前溫度與Mg2+轉(zhuǎn)化率之間的關(guān)系，可判 斷此反應(yīng)是　　　　（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)。

②圖中，溫度升高至 50℃以上Mg2+轉(zhuǎn)化率下降的可能原因  是　　　　　　　　　　。

③Ksp表示沉淀溶解平衡的平衡常數(shù)。已知：

  Mg(OH)2(s) 　Mg2+ (aq)+ 2OH- (aq)　　　 Ksp = c(Mg2+)·c2( OH-) = 5.6×10-12

Ca(OH)2(s)　Ca2+ (aq) + 2OH- (aq)　　　 Ｋsp = c(Ca2+)·c2(OH-) = 4.7×10-6

若用石灰乳替代氨水，　　　（填“能”或“不能”）制得氫氧化鎂，理由是 　　　　　 　　　。

 

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