15. (18分)(2025·苏州一模)实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO₃,含少量FeO、Fe₂O₃)为原料制备MgCO₃。实验过程如下:

已知:MgCl₂在过量Na₂CO₃溶液中会生成Mg(OH)₂沉淀。
(1)“酸浸”时发生的主要反应为MgCO₃+2HCl═MgCl₂+H₂O+CO₂↑。
①为提高镁元素的浸出率,可采取的措施是
②Fe₂O₃与盐酸反应的化学方程式为
(2)“氧化”时,在约50℃条件下,边搅拌边缓慢加入H₂O₂溶液,发生的反应为2FeCl₂+2HCl+H₂O₂═2FeCl₃+2H₂O。H₂O₂需要稍过量的原因是
(3)“操作X”包括两步:第一步调节pH使Fe³⁺全部转化为Fe(OH)₃沉淀。第二步除去Fe(OH)₃沉淀。第二步的操作是
(4)“沉镁”时,反应原理为MgCl₂+Na₂CO₃═MgCO₃↓+2NaCl。
①该反应的基本类型为
②为提高MgCO₃的纯度,试剂加入顺序为
a. 向Na₂CO₃溶液中逐滴加入MgCl₂溶液
b. 向MgCl₂溶液中逐滴加入Na₂CO₃溶液
(5)含量测定:准确称取制得的MgCO₃样品2.000g于锥形瓶中,滴入3.65%的稀盐酸,当两者恰好完全反应时(反应中MgCO₃所含的碳元素全部转化为CO₂),消耗盐酸的体积为37.00mL(该盐酸的密度近似等于1g/mL,杂质不与盐酸反应)。计算样品中MgCO₃的质量分数。(写出计算过程)
已知:MgCl₂在过量Na₂CO₃溶液中会生成Mg(OH)₂沉淀。
(1)“酸浸”时发生的主要反应为MgCO₃+2HCl═MgCl₂+H₂O+CO₂↑。
①为提高镁元素的浸出率,可采取的措施是
将废渣粉碎
(任写一条)。②Fe₂O₃与盐酸反应的化学方程式为
Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O
。(2)“氧化”时,在约50℃条件下,边搅拌边缓慢加入H₂O₂溶液,发生的反应为2FeCl₂+2HCl+H₂O₂═2FeCl₃+2H₂O。H₂O₂需要稍过量的原因是
确保亚铁离子被完全氧化为铁离子
。(3)“操作X”包括两步:第一步调节pH使Fe³⁺全部转化为Fe(OH)₃沉淀。第二步除去Fe(OH)₃沉淀。第二步的操作是
过滤
(填操作名称)。(4)“沉镁”时,反应原理为MgCl₂+Na₂CO₃═MgCO₃↓+2NaCl。
①该反应的基本类型为
复分解反应
。②为提高MgCO₃的纯度,试剂加入顺序为
b
(填“a”或“b”)。a. 向Na₂CO₃溶液中逐滴加入MgCl₂溶液
b. 向MgCl₂溶液中逐滴加入Na₂CO₃溶液
(5)含量测定:准确称取制得的MgCO₃样品2.000g于锥形瓶中,滴入3.65%的稀盐酸,当两者恰好完全反应时(反应中MgCO₃所含的碳元素全部转化为CO₂),消耗盐酸的体积为37.00mL(该盐酸的密度近似等于1g/mL,杂质不与盐酸反应)。计算样品中MgCO₃的质量分数。(写出计算过程)
答案
15. (1)①将废渣粉碎 ②Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O (2)确保亚铁离子被完全氧化为铁离子 (3)过滤 (4)①复分解反应 ②b (5)解:设该样品中碳酸镁的质量分数为x。
MgCO₃+2HCl=MgCl₂+H₂O+CO₂↑
84 73
2.000g·x 1g/mL×37.00mL×3.65%
$\frac {84}{73}=\frac {2.000g·x}{1g/mL×37.00mL×3.65\%} x=77.7\%$
答:样品中碳酸镁的质量分数为77.7%。
解析:(1)②氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水。(4)②氯化镁在过量的碳酸钠溶液中会生成氢氧化镁沉淀,故为提高碳酸镁的纯度,试剂加入顺序为向氯化镁溶液中逐滴加入碳酸钠溶液,防止碳酸钠过量,生成氢氧化镁。
MgCO₃+2HCl=MgCl₂+H₂O+CO₂↑
84 73
2.000g·x 1g/mL×37.00mL×3.65%
$\frac {84}{73}=\frac {2.000g·x}{1g/mL×37.00mL×3.65\%} x=77.7\%$
答:样品中碳酸镁的质量分数为77.7%。
解析:(1)②氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水。(4)②氯化镁在过量的碳酸钠溶液中会生成氢氧化镁沉淀,故为提高碳酸镁的纯度,试剂加入顺序为向氯化镁溶液中逐滴加入碳酸钠溶液,防止碳酸钠过量,生成氢氧化镁。
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