實驗室以一種工業廢渣（主要成分為MgCO3、MgSO4，含有少量Fe、Al的氧化物）為原料制備MgCO3?3H2O。實驗過程如圖：
（1）為加快酸溶速率，可采取的辦法有 攪拌攪拌、將廢渣粉碎將廢渣粉碎（任寫兩種方法即可）寫出酸溶時廢渣中主要成分發生反應的化學方程式 MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑。
（2）加入H2O2氧化時發生反應的離子方程式為 H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2OH2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O。
（3）用萃取分液的方法除去溶液中的Fe3+。
①為使Fe3+盡可能多地從水層轉移至有機層，采取的操作：向水溶液中加入一定量的萃取劑，充分振蕩充分振蕩、靜置、分液，并重復多次。
②萃取時，向混合溶液（含Fe3+、Al3+、Mg2+）中加入適量鹽酸，使Fe3+與Cl-生成[FeCl4]-，再用足量的乙醚（Et2O）進行萃取。乙醚與H+結合，生成了離子Et2O?H+。由于[FeCl4]-與Et2O?H+離子容易形成締合物Et2O?H+?[FeCl4]-，并且中和了電荷，具有疏水性，所以能夠用乙醚萃取Fe3+。該萃取劑不能萃取Al3+、Mg2+的原因是 Al3+、Mg2+與Cl-生成配位離子的能力很弱Al3+、Mg2+與Cl-生成配位離子的能力很弱。
（4）已知：Ksp[Al（OH）3]=1.0×10-33，Ksp[（Mg（OH）2]=1.0×10-12。pH=8.5時Mg（OH）2開始沉淀。室溫下，要除去MgSO4溶液中的Al3+（使其濃度小于1×10-6mol?L-1）可加入適量的氨水，并調節溶液pH的范圍為 5.0≤pH＜8.55.0≤pH＜8.5，以達到上述實驗目的。
【考點】制備實驗方案的設計．
【答案】攪拌；將廢渣粉碎；MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑；H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O；充分振蕩；Al3+、Mg2+與Cl-生成配位離子的能力很弱；5.0≤pH＜8.5
【解答】
【點評】
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發布：2024/6/27 10:35:59組卷：3引用：2難度：0.6
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗
Fe3+已經除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應方程式是．
（6）a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于（用含a、b的表達式表示）．發布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗Fe3+已經除盡的試劑是；當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于（用含a、b的表達式表示）．發布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則A的操作是．發布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5