Question

【題目】氫氧化鎂是優良的阻燃劑、吸附劑，可利用蛇紋石(主要成分為，還含少量、等雜質)來制備。工藝流程如圖所示：

回答下列問題

(1)用氧化物的形式可表示為_________________。

(2)“酸溶”時需適當加熱的目的是_____________________；

(3)濾渣1的主要成分為________(填化學式)，濾液2中所含金屬陽離子主要有________。

(4)反應Ⅰ中加入足量的鐵粉生成濾渣2的離子方程式是___________。

(5)“除鐵”反應中還原產物為，則“除鐵”過程中發生的氧化還原反應的離子方程式為______。

(6)可作為阻燃材料的原因為_________(答出兩點即可)。

(7)已知：。若濾液2中，通過計算過程說明調時是否有沉淀生成__________。

Answer 1

【答案】 加快酸溶速率，使酸溶更充分 或或 、 分解吸收熱量；分解生成耐高溫且能隔絕空氣的；分解生成能隔絕空氣的水，水汽化吸收熱量 調，溶液中，，故不能生成沉淀

【解析】

根據流程：蛇紋石[主要成分為Mg6Si4O10(OH)8，還含少量NiO、Fe3O4等雜質]粉碎后用硫酸酸溶，濾渣1的主要成分為不溶的SiO2，濾液1含有Mg2+、Ni2+、Fe3+，加入足量的鐵粉將Ni2+置換，同時將鐵離子還原為亞鐵離子，濾渣2為Ni，濾液2含有Mg2+、Fe2+，調節pH=5，加入KMnO4將Fe2+氧化為Fe(OH)3，自身被還原為MnO2，反應為：MnO4-+3Fe2++7H2O=MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H+，濾渣3為Fe(OH)3，向濾液3中加入石灰乳得到耐火材料Mg(OH)2，因其分解吸收熱量，分解生成耐高溫且能隔絕空氣的MgO和能隔絕空氣的水，水汽化吸收能量，據此分析作答。

(1)Mg6Si4O10(OH)8用氧化物的形式可表示為：6MgO4SiO24H2O；

(2)“酸溶”時需適當加熱可以加快酸溶速率，使酸溶更充分；

(3)根據分析，濾渣1的主要成分為SiO2(或H2SiO3或H4SiO4)，濾液2中所含金屬陽離子主要有Mg2+、Fe2+；

(4)根據分析，反應Ⅰ為加入足量的鐵粉將Ni2+置換，同時將鐵離子還原為亞鐵離子，則加入足量的鐵粉生成濾渣2的離子方程式是Fe+ Ni2+= Ni+ Fe2+；

(5)“除鐵”過程中，調節pH=5，加入KMnO4將Fe2+氧化為Fe(OH)3，自身被還原為MnO2，離子反應為：MnO4-+3Fe2++7H2O=MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H+；

(6) Mg(OH)2分解吸收熱量，分解生成耐高溫且能隔絕空氣的MgO和能隔絕空氣的水，水汽化吸收能量等，故Mg(OH)2可作為阻燃材料；

(7)調節pH=5時，溶液中的c(OH)=1×109mol/L，Qc(Mg2+)c2(OH)=2.0×(1×109)2=2.0×1018＜Ksp[Mg(OH)2]=1.8×1011，故不能生成Mg(OH)2沉淀。