题目
实验室利用橄榄石尾矿(主要成分为MgO及少量FeO、Fe2O3、Al2O3等)制备纯净氯化镁晶体(MgCl2·6H2O),实验流程如下:已知几种金属阳离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表回答下列问题:(1)“浸取”步骤中,能加快浸取速率的方法有______________________(任写两种)。(2)气体X的电子式为___________,滤渣1经过处理可以制得一种高效的无机高分子混凝剂、净水剂,其化学式为[Fe2(OH)n(SO4)(3-0.5n)]m,则该物质中铁元素的化合价为___________。(3)加入H2O2的目的是___________;若将上述过程中的“H2O2”用“ NaClO”代替也能达到同样目的,则发生反应的离子方程式为_________________________________。(4)“一系列操作”主要包括加入足量盐酸,然后经过______________________、过滤、洗涤,即得到氯化镁晶体。(5)准确称取2.000g氯化镁晶体产品于250mL锥形瓶中,加水50mL使其完全溶解,加入100mL氨性缓冲液和少量铬黑T指示剂,溶液显酒红色,在不断震荡下,用0.5000mol·L-1的EDTA标准溶液进行滴定,其反应原理为Mg2++Y4-=MgY2-,滴定终点时消耗EDTA标准溶液的体积19.00mL。①则产品中MgCl2·6H2O的质量分数为___________(结果保留3位有效数字)。②下列滴定操作会导致测量结果偏高的是___________(填宇母)。a.锥形瓶洗涤后没有干燥 b.滴定时锥形瓶中有液体溅出c滴定终点时俯视读数 d滴定管滴定前有气泡,滴定后气泡消失
答案:【答案】将橄榄石尾矿粉碎、增大盐酸浓度、适当提高反应温度等 +3 将Fe2+氧化为Fe3+ ClO-+2Fe2++2H+=2 Fe3++Cl-+H2O 蒸发浓缩、冷却结晶 96.4% d 【解析】根据流程:橄榄石尾矿(主要成分为MgO及少量FeO、Fe2O3、Al2O3等)加入盐酸,MgO溶解生成氯化镁,FeO、Fe2O3、Al2O3发生反应生成氯化亚铁、氯化铁、氯化铝,加入过氧化氢氧化亚铁离子生成三价铁离子,通入气体X调节pH,沉淀铁离子生氢氧化铁沉淀,则气体X应为氨气,向滤液中加入过量氢氧化钠溶液,过滤后得到氢氧化镁沉淀,再经过一系列操作得到氯化镁晶体,据此分析解答。(1)“浸取”步骤中,能加快浸取速率的方法有:将橄榄石尾矿粉碎、增大盐酸浓度、适当提高反应温度等;故答案为:将橄榄石尾矿粉碎、增大盐酸浓度、适当提高反应温度等;(2)气体X为氨气,其电子式为;设铁元素的化合价为x,根据化合价代数和为零有:2x+(-1)n+(-2)×(3-0.5n)=0,解得:x=+3;故答案为:;+3;(3)根据以上分析,加入H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+;若将上述过程中的“H2O2”用“ NaClO”代替,则发生反应生成Fe3+和Cl-,反应的离子方程式为ClO-+2Fe2++2H+=2 Fe3++Cl-+H2O;故答案为:将Fe2+氧化为Fe3+ ;ClO-+2Fe2++2H+=2 Fe3++Cl-+H2O; (4)加入足量盐酸溶解氢氧化镁得到氯化镁溶液,然后经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤,即得到氯化镁晶体;故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶;(5)根据反应Mg2++Y4-=MgY2-,准确称取2.000g氯化镁晶体产品于250mL锥形瓶中,加水50mL使其完全溶解,用0.5000mol·L-1的EDTA标准溶液进行滴定,消耗EDTA标准溶液的体积19.00mL。 则Mg2+ Y4-, 1 10.5000mol·L-1×0.019L n= 0.5000mol·L-1×0.019L=0.0095mol 则产品中MgCl2·6H2O的质量分数=×100%=96.4%, 根据c(待测)=分析不当操作对V(标准)的影响,a.锥形瓶洗涤后没有干燥对测定结果无影响,故A错误;b.滴定时锥形瓶中有液体溅出导致测定结果偏低,B错误;c滴定终点时俯视读数,导致标准溶液体积读数偏小,测定结果偏低,故C错误;d滴定管滴定前有气泡,滴定后气泡消失,读取标准溶液的体积增大,导致测定结果偏高,所以d选项是正确的。故答案为:96.4%;d。