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题型:解答题-工业流程题 难度:0.65 引用次数:589 题号:15211935
纳米氧化镁是在磁性、催化方面有许多特异功能的新材料,具有重要价值。工业以菱镁矿(主要成分为MgCO3,少量FeCO3和SiO2杂质)为原料制备纳米氧化镁工艺流程如图:

试回答下列问题:
(1)“焙烧”时生成的主要气体有___________;滤渣I的主要成分为___________
(2)已知在该条件下金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表:
金属离子Fe2+Fe3+Mg2+
开始沉淀pH6.31.58.9
完全沉淀pH8.12.810.9
上述流程中“氧化”的目的是___________。氧化剂常用空气或H2O2而不选用酸性KMnO4,解释其原因___________
(3)试剂a可能是___________
(4)资料显示煅烧MgCO3比煅烧Mg(OH)2更容易生成MgO纳米材料。“沉淀”时若将NH4HCO3更换成Na2CO3,则产生的后果是___________
(5)该流程中可以循环利用的物质是___________
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解题方法
【推荐1】以水氯镁石(主要成分为MgCl2·6H2O)为原料生产碱式碳酸镁的主要流程如下:

(1)上述流程中的滤液浓缩结晶,所得主要固体物质的化学式为___________________,检验其中阳离子的实验方法是__________________________________________________
(2)上述过程中的过滤操作所用的主要玻璃仪器有________________________________
(3)高温煅烧碱式碳酸镁得到MgO。取碱式碳酸镁4.66g,高温煅烧至恒重,得到固体2.00g和标准状况下CO2 0.896L,通过计算确定碱式碳酸镁的化学式_____(写出计算过程,否则不得分)。
2017-12-06更新 | 206次组卷
解答题-实验探究题 | 适中 (0.65)
【推荐2】某同学用不同长度的光亮镁条分别与4.0mL5%的稀盐酸反应,实验现象如下:
试管ABCD
镁条长度1cm2cm3cm4cm
实验现象产生大量气泡,镁条溶解。
无沉淀少量灰白色沉淀多量灰白色沉淀大量灰白色沉淀
[提出问题]灰白色沉淀是什么?实验中为什么出现了灰白色沉淀?
[查阅资料]氢氧化镁难溶于水,Mg(OH)2MgO+H2O。
[猜想与假设]I.灰白色沉淀可能是析出的MgCl2
II.灰白色沉淀可能是生成的Mg(OH)2
[进行实验]     
实验实验操作实验现象
1①取一定量上述实验中灰白色沉淀放入试管中,然后加入5mL蒸馏水,振荡、静置;
②取等量氯化镁固体放入另一支试管中,加5mL蒸馏水,振荡、静置。
①中固体量未减少
②中固体全部溶解得到澄清溶液
2取上述实验中灰白色沉淀,用蒸馏水洗涤、室温晾干,放入试管中进行加热,试管口用浸有紫色石蕊试液的滤纸检验。滤纸变红
3①在1支试管中放入一小段光亮的镁条,5mL蒸馏水;
②向上述试管中加入几滴饱和的氯化镁溶液。
①中无明显现象。
②中镁条表面立即产生细小气泡并不断溶解,一段时间后镁条全部溶解,试管中生成大量灰白色沉淀。
[解释与结论]
(1)试管A中,镁与稀盐酸反应的化学方程式为___
(2)[猜想与假设]I不成立,其原因是___
(3)根据上述实验能得出的结论是___(填序号)。
A.灰白色固体不是氢氧化镁
B.镁条的用量偏多导致沉淀产生
C.灰白色固体受热产生碱性物质
(4)经过进一步实验测定,灰白色沉淀中含有镁、氯、氢、氧四种元素。实验3中产生灰白色沉淀是因为镁与反应生成的___
2021-10-13更新 | 82次组卷
解答题-实验探究题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐3】利用工业废渣(主要成分为MgCO3、MgSiO3和少量Fe2O3)制备MgCO3•3H2O。
实验步骤如下:
步骤1:将废渣加入30%H2SO4溶液中,待其充分反应后进行操作1。
步骤2:向“步骤1”所得的溶液中加入有机萃取剂HX(密度小于水)萃取Fe3+,静置分层后进行操作2。
步骤3:边搅拌边向“步骤2”所得的水溶液中滴加Na2CO3溶液,至有大量沉淀生成,过滤、用蒸馏水洗涤、干燥,得到MgCO3•3H2O。
回答下列问题:
(1)步骤1发生反应时温度控制在80℃,边加入废渣边搅拌。
①适宜的加热方式为____,含镁化合物发生反应的离子方程式为MgSiO3+2H+=Mg2++H2SiO3____
②判断废渣充分反应的方法为____,所加H2SO4不宜过多的原因是____
(2)“步骤2”中HX萃取Fe3+的原理为Fe3+(aq)+3HX=FeX3(org)+3H+(aq),org表示有机相。
①“操作1”和“操作2”的名称分别为________,萃取过程中水溶液的pH将____(填“升高”“降低”或“不变”)。
②萃取的具体操作为将萃取剂HX加入“步骤1”所得的溶液中____静置;重复多次“步骤2”,其目的是____
(3)“步骤3”中检验MgCO3•3H2O洗涤干净的具体操作为____
2022-10-19更新 | 130次组卷
共计 平均难度:一般