Question

【題目】實驗室利用橄欖石尾礦(主要成分為MgO及少量FeO、Fe2O3、Al2O3等)制備純凈氯化鎂晶體(MgCl2·6H2O)，實驗流程如下：

已知幾種金屬陽離子形成氫氧化物沉淀時的pH如下表

回答下列問題：

(1)“浸取”步驟中，能加快浸取速率的方法有______________________(任寫兩種)。

(2)氣體X的電子式為___________，濾渣1經(jīng)過處理可以制得一種高效的無機高分子混凝劑、凈水劑，其化學(xué)式為[Fe2(OH)n(SO4)(3-0.5n)]m，則該物質(zhì)中鐵元素的化合價為___________。

(3)加入H2O2的目的是___________；若將上述過程中的“H2O2”用“ NaClO”代替也能達到同樣目的，則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________________________。

(4)“一系列操作”主要包括加入足量鹽酸，然后經(jīng)過______________________、過濾、洗滌，即得到氯化鎂晶體。

(5)準(zhǔn)確稱取2.000g氯化鎂晶體產(chǎn)品于250mL錐形瓶中，加水50mL使其完全溶解，加入100mL氨性緩沖液和少量鉻黑T指示劑，溶液顯酒紅色，在不斷震蕩下，用0.5000mol·L－1的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液進行滴定，其反應(yīng)原理為Mg2++Y4－=MgY2－，滴定終點時消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積19.00mL。

①則產(chǎn)品中MgCl2·6H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。

②下列滴定操作會導(dǎo)致測量結(jié)果偏高的是___________(填宇母)。

a.錐形瓶洗滌后沒有干燥 b.滴定時錐形瓶中有液體濺出

c滴定終點時俯視讀數(shù) d滴定管滴定前有氣泡，滴定后氣泡消失

Answer 1

【答案】將橄欖石尾礦粉碎、增大鹽酸濃度、適當(dāng)提高反應(yīng)溫度等 +3 將Fe2+氧化為Fe3+ ClO-+2Fe2++2H+=2 Fe3++Cl-+H2O 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 96.4% d

【解析】

根據(jù)流程：橄欖石尾礦(主要成分為MgO及少量FeO、Fe2O3、Al2O3等)加入鹽酸，MgO溶解生成氯化鎂，F(xiàn)eO、Fe2O3、Al2O3發(fā)生反應(yīng)生成氯化亞鐵、氯化鐵、氯化鋁，加入過氧化氫氧化亞鐵離子生成三價鐵離子，通入氣體X調(diào)節(jié)pH，沉淀鐵離子生氫氧化鐵沉淀，則氣體X應(yīng)為氨氣，向濾液中加入過量氫氧化鈉溶液，過濾后得到氫氧化鎂沉淀，再經(jīng)過一系列操作得到氯化鎂晶體，據(jù)此分析解答。

(1)“浸取”步驟中，能加快浸取速率的方法有：將橄欖石尾礦粉碎、增大鹽酸濃度、適當(dāng)提高反應(yīng)溫度等；

故答案為：將橄欖石尾礦粉碎、增大鹽酸濃度、適當(dāng)提高反應(yīng)溫度等；

(2)氣體X為氨氣，其電子式為；

設(shè)鐵元素的化合價為x，根據(jù)化合價代數(shù)和為零有：2x+(-1)n+(-2)×(3-0.5n)=0，解得:x=+3；

故答案為：；+3；

(3)根據(jù)以上分析，加入H2O2的目的是將Fe2+氧化為Fe3+；若將上述過程中的“H2O2”用“ NaClO”代替，則發(fā)生反應(yīng)生成Fe3+和Cl-，反應(yīng)的離子方程式為ClO-+2Fe2++2H+=2 Fe3++Cl-+H2O；

故答案為：將Fe2+氧化為Fe3+ ；ClO-+2Fe2++2H+=2 Fe3++Cl-+H2O；

(4)加入足量鹽酸溶解氫氧化鎂得到氯化鎂溶液，然后經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌，即得到氯化鎂晶體；

故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶；

（5）根據(jù)反應(yīng)Mg2++Y4－=MgY2－，準(zhǔn)確稱取2.000g氯化鎂晶體產(chǎn)品于250mL錐形瓶中，加水50mL使其完全溶解，用0.5000mol·L－1的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液進行滴定，消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積19.00mL。

則Mg2+ Y4－，
1 1
0.5000mol·L－1×0.019L n= 0.5000mol·L－1×0.019L=0.0095mol
則產(chǎn)品中MgCl2·6H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=96.4%，
根據(jù)c(待測)=分析不當(dāng)操作對V(標(biāo)準(zhǔn))的影響，
a.錐形瓶洗滌后沒有干燥對測定結(jié)果無影響，故A錯誤；
b.滴定時錐形瓶中有液體濺出導(dǎo)致測定結(jié)果偏低，B錯誤；
c滴定終點時俯視讀數(shù)，導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)溶液體積讀數(shù)偏小，測定結(jié)果偏低，故C錯誤；
d滴定管滴定前有氣泡，滴定后氣泡消失，讀取標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積增大，導(dǎo)致測定結(jié)果偏高，所以d選項是正確的。
故答案為：96.4%；d。