Question

某化学实验室以一种工业上的废渣(废渣主要含有MgCO₃、MgSiO₃和少量Fe、Al的氧化物)为原料，制备MgCO₃·3H₂O。实验流程如下图所示：

（1）酸溶时废渣中主要成分发生反应的离子方程式为_________________________________。

（2）加入30%H₂O₂的目的是__________________________________。

（3）用萃取分液的方法除去溶液中的Fe³⁺，萃取分液完成后，检验水相中是否含有Fe³⁺的最佳试剂______________________________。

（4）向滤液中加入Na₂CO₃溶液生成MgCO₃沉淀并用蒸馏水洗涤，确认沉淀洗净的操作及现象是____________________________。

（5）下图为不同反应温度下所得水合碳酸镁的X射线衍射谱图。由图可知，干燥时需控制温度范围为_______________，温度较高时MgCO₃·3H₂O发生转化的化学方程式为___________。

Answer

MgCO3+2H+=Mg2++H2O+CO2↑ MgSiO3+2H+=Mg2++H2SiO3 将Fe2+氧化为Fe3+，便于除去 KSCN溶液 取少量最后一次的洗涤过滤液于试管中，向其中滴加氯化钡溶液，若不产生白色沉淀，则表明已洗涤干净 20℃～40℃（40℃以下也可） 5MgCO3·3H2O===Mg5(OH)2(CO3)4·4H2O+CO2↑+10H2O

【解析】（1）废渣主要成分含有MgCO3、MgSiO3，酸溶时，MgCO3、MgSiO3均能与酸反应，发生反应的离子方程式为MgCO3+2H+＝Mg2++H2O+CO2↑、MgSiO3+2H+＝Mg2++H2SiO3；正确答案：MgCO3+2H+=Mg2++H2O+CO2↑、 MgSiO3+2H+=Mg2++H2SiO3。

（2）铁与硫酸反应生成亚铁离子，加入30%H2O2，能够把亚铁离子氧化为铁离子，便于除去；正确答案：将Fe2+氧化为Fe3+，便于除去。

（3）Fe3+与KSCN溶液反应生成血红色溶液，利用此法可以检验Fe3+的存在；正确答案：KSCN溶液。

（4）沉淀表面含有硫酸根离子，可以通过检验硫酸根离子判断沉淀是否洗涤干净，则确认沉淀洗净的操作及现象是：取少量最后一次的洗涤过滤液于试管中，向其中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，若不产生白色沉淀，则表明已洗涤干净；正确答案：取少量最后一次的洗涤过滤液于试管中，向其中滴加氯化钡溶液，若不产生白色沉淀，则表明已洗涤干净。

（5）根据图像可知超过40℃时碳酸镁晶体会发生化学变化，所以干燥时需控制温度范围为20℃～40℃（40℃以下也可）温度较高时MgCO3·3H2O发生转化生成Mg5(OH)2(CO3)4·4H2O，反应的化学方程式为5MgCO3·3H2OMg5(OH)2(CO3)4·4H2O+CO2↑+10H2O；正确答案：20℃～40℃（40℃以下也可）； 5MgCO3·3H2O==Mg5(OH)2(CO3)4·4H2O+CO2↑+10H2O。