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：

	Fe2+	Fe3+	Al3+	Mg2+
開始沉淀時	7.6	2.7	4.2	9.6
沉淀完全時	9.6	3.7	5.4	11.1

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，其化學式為[Fe2(OH)n(SO4)(3－0.5n)]m，則該物質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，則發生反應的離子方程式為：________________________________。

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

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

①則產品中MgCl2·6H2O的質量分數為________(結果保留三位有效數字)。

②下列滴定操作會導致測量結果偏高的是________(填字母)。

a．滴定終點時仰視讀數 b．錐形瓶洗滌后沒有干燥

c．滴定時錐形瓶中有液體濺出 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、適當提高反應溫度等 +3 將Fe2+氧化為Fe3+ ClO-＋2Fe2+＋2H+=2Fe3+＋Cl-＋H2O 蒸發濃縮 冷卻結晶 96.4% ad

【解析】

⑴“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、適當提高反應溫度等。

⑵X氣體通入調節溶液的pH值，主要是氨氣，根據化合價分析得出，鐵元素的化合價。

⑶加入H2O2的目的是將Fe2+氧化為Fe3+，以便除掉鐵元素，用“NaClO”代替“H2O2”也能達到同樣目的進行書寫離子方程式。

⑷“一系列操作”主要包括加入足量鹽酸，然后經過蒸發濃縮、過濾、洗滌。

⑸先計算MgCl2·6H2O物質的量為0.5000mol/L×0.019L =0.0095mol，再計算質量分數；按照中和滴定原理進行分析。

⑴“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、適當提高反應溫度等，故答案為：將橄欖石尾礦粉碎、增大鹽酸濃度、適當提高反應溫度等。

⑵X氣體通入調節溶液的pH值，因此為氨氣，氨氣的電子式為，濾渣1化學式為[Fe2(OH)n(SO4)(3－0.5n)]m，根據化合價分析得出，鐵元素的化合價為2x + (-1)×n + (-2)×(3-0.5n) = 0，x = +3，故答案為：+3。

⑶加入H2O2的目的是將Fe2+氧化為Fe3+，以便除掉鐵元素，若將上述過程中的“H2O2”用“NaClO”代替也能達到同樣目的，則發生反應的離子方程式為：ClO－＋2Fe2+＋2H+=2Fe3+＋Cl－＋H2O，故答案為：將Fe2+氧化為Fe3+；ClO－＋2Fe2+＋2H+=2Fe3+＋Cl－＋H2O。

⑷“一系列操作”主要包括加入足量鹽酸，然后經過蒸發濃縮、過濾、洗滌，即得到氯化鎂晶體，故答案為：蒸發濃縮。

⑸①根據反應原理得到產品中MgCl2·6H2O物質的量為0.5000mol/L×0.019L =0.0095mol，其質量分數為，故答案為：96.4%。

②a選項，滴定終點時仰視讀數，讀數偏大，測定結果偏高，故a符合題意；

b選項，錐形瓶洗滌后沒有干燥，沒有影響，故b不符合題意；

c選項，滴定時錐形瓶中有液體濺出，待測液溶質減少，消耗標液減少，體積減少，誤差偏低，故c不符合題意；

d選項，滴定管滴定前有氣泡，滴定后氣泡消失，多測數據偏大，測定結果偏高，故d符合題意。

綜上所述，答案為ad。