Question

【題目】石棉尾礦主要含有和少量的、。以石棉尾礦為鎂源制備碳酸鎂晶體的工藝如圖：

“調節pH除雜”時，需將pH調至，則除去的雜質離子是______，此時溶液中的______已知。

Answer 1

【答案】、

【解析】

以石棉尾礦(主要含有Mg3(Si2O5)(OH)4和少量的Fe2O3、Al2O3)為原料制備碳酸鎂晶體(MgCO3nH2O)的工藝流程：加入硫酸銨焙燒得到MgSO4、SiO2、Fe2O3、Al2O3，水浸，形成Mg2＋、Fe3＋、Al3＋的溶液，SiO2不溶于水形成浸渣，加入NH3H2O將pH調至5.0左右，將Fe3＋、Al3＋以氫氧化物的形式過濾除去，向含有鎂離子的濾液中加入碳酸氫銨發生反應：Mg2＋＋2HCO3＋(n1)H2O＝MgCO3nH2O↓＋CO2↑，洗滌晶體可得；

根據分析判斷需要除去的離子；計算出pH＝5.0時的氫氧根離子濃度，然后結合Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×1038計算鐵離子濃度。

以石棉尾礦(主要含有Mg3(Si2O5)(OH)4和少量的Fe2O3、Al2O3)為原料制備碳酸鎂晶體(MgCO3nH2O)的工藝流程：加入硫酸銨焙燒得到MgSO4、SiO2、Fe2O3、Al2O3，水浸，形成Mg2＋、Fe3＋、Al3＋的溶液，SiO2不溶于水形成浸渣，加入NH3H2O將pH調至5.0左右，將Fe3＋、Al3＋以氫氧化物的形式過濾除去，向含有鎂離子的濾液中加入碳酸氫銨發生反應：Mg2＋＋2HCO3＋(n1)H2O＝MgCO3nH2O↓＋CO2↑，洗滌晶體可得；

根據分析可知，“調節pH除雜”時需將pH調至5.0，除去的雜質離子是Fe3＋、Al3＋；

pH＝5.0時，c(H＋)＝1.0×105mol/L，c(OH)＝1.0×109mol/L，根據Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×1038可知，c(Fe3＋)＝mol/L＝4.0×1011mol/L，

故答案為：Fe3＋、Al3＋；4.0×1011mol/L。