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  某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等,回收其中镁的工艺流程如下:沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2pH3.45.212.4部分阳离

  某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等,回收其中镁的工艺流程如下:

  沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2pH3.45.212.4部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见上表,请回答下列问题:

  (1)“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,该工业流程中采取的措施是______,你认为还可以采取的措施有______、______(写出两条).

  (2)以MgCO3和MgSiO3为例,写出“浸出”步骤发生反应的离子方程式:______,______

  (3)第一次加NaOH溶液调整pH到5.5的目的是______,控制pH的方法是______,滤渣I的主要成分有______.

  (4)在实验室中从Mg(OH)2获得无水MgCl2的操作如下:把Mg(OH)2溶解在过量的______(填写试剂的名称)中;加热浓缩,冷却结晶,______,______(填操作名称)可得到MgCl2•6H2O;______(填写具体操作),即可得到无水的MgCl2.

  (5)Mg(ClO3)2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂,可采用复分解反应制备:

  MgCl2+2NaClO3═Mg(ClO3)2+2NaCl已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如图所示:将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg(ClO3)2.简述可制备Mg(ClO3)2的原因:______.

1回答
2020-04-27 01:27
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李国厚

  (1)浸出步骤硫酸同固体废料中主要成份反应,从化学反应速率和化学平衡的影响因素来看,可以通过增大接触面积提高反应速率,提高镁的浸出率,可通过升高温度提高硫酸镁的溶解度,或通过搅拌使反应物充分接触反应,或通过过滤后滤渣多次浸取以提高转化率;故答案为:研磨固体废料;增大硫酸浓度;加热升高温度、边加硫酸边搅研拌;

  (2)以MgCO3和MgSiO3为例,“浸出”步骤发生的反应为碳酸镁和酸反应溶解,硅酸镁和酸反应溶解,依据强酸制弱酸的反应规律,反应的离子方程式为:MgCO3+2H+=Mg2++CO2↑+H2O;MgSiO3+2H+=Mg2++H2SiO3↓;

  故答案为:MgCO3+2H+=Mg2++CO2↑+H2O;MgSiO3+2H+=Mg2++H2SiO3↓;

  (3)根据固体废料的变化过程,结合Fe(OH)3、Al(OH)3、Mg(OH)2完全沉淀时的pH可知,pH调节至5.5时,Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀完全,pH调到12.5时,Mg(OH)2沉淀完全,第一次加NaOH溶液调整pH到5.5的目的是使Fe3+、Al3+全部转化为氢氧化物沉淀与Mg2+分离,控制pH的方法是通过pH计控制溶液的pH,滤渣Ⅰ为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀;

  故答案为:使Fe3+、Al3+全部转化为氢氧化物沉淀与Mg2+分离,控制pH的方法是通过pH计控制溶液的pH,Fe(OH)3、

  Al(OH)3;

  (4)在实验室中从Mg(OH)2获得无水MgCl2的操作,先在盐酸中溶解,加热浓缩,冷却结晶,过滤沉淀洗涤可得到MgCl2•6H2O;为防止镁离子水解应在氯化氢气流中脱水得到氯化镁固体;故答案为:盐酸,过滤,洗涤,在干燥的HCl气流中加热脱水;

  (5)反应MgCl2+2NaClO3═Mg(ClO3)2+2NaCl类似于侯德榜制碱法生成NaHCO3的原理,因为NaCl溶解度小而从溶液中析出,使反应向生成Mg(ClO3)2的方向进行;在降温的过程中,Mg(ClO3)2的溶解度不断减小,从溶液中析出,相同温度时氯化钠的溶解度最小,因此在冷却降温析出Mg(ClO3)2过程中一定会析出氯化钠,所以在生成Mg(ClO3)2的过程中NaCl也不断生成;通过结晶、重结晶的方法提纯析出晶体;

  故答案为:该反应的生成物为Mg(ClO2)2和NaCl的混合溶液,NaCl的溶解度随温度变化不大,Mg(ClO2)2的溶解度随温度升高而升高,利用两物质的溶解度差异,通过加热蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,将Mg(ClO2)2与NaCl分离,

  制得Mg(ClO2)2;

2020-04-27 01:28:56

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