Question

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：

	Fe^2+	Fe^3+	Al^3+	Mg^2+
开始沉淀时	7.6	2.7	4.2	9.6
沉淀完全时	9.6	3.7	5.4	11.1

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2.000 g氯化镁晶体产品于250 mL锥形瓶中，加水50 mL使其完全溶解，加入100 mL氨性缓冲液和少量铬黑T指示剂，溶液显酒红色，在不断振荡下，用0.5000 mol/L的EDTA标准溶液进行滴定，其反应原理为Mg²⁺＋Y^4- ==MgY^2-，滴定终点时消耗EDTA标准溶液的体积19.00 mL。

①则产品中MgCl₂·6H₂O的质量分数为________(结果保留三位有效数字)。

②下列滴定操作会导致测量结果偏高的是________(填字母)。

a．滴定终点时仰视读数            b．锥形瓶洗涤后没有干燥

c．滴定时锥形瓶中有液体溅出      d．滴定管滴定前有气泡，滴定后气泡消失

Answer

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+=2Fe3+＋Cl-＋H2O 蒸发浓缩 冷却结晶 96.4% ad

【解析】

⑴“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。

⑵X气体通入调节溶液的pH值，主要是氨气，根据化合价分析得出，铁元素的化合价。

⑶加入H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，以便除掉铁元素，用“NaClO”代替“H2O2”也能达到同样目的进行书写离子方程式。

⑷“一系列操作”主要包括加入足量盐酸，然后经过蒸发浓缩、过滤、洗涤。

⑸先计算MgCl2·6H2O物质的量为0.5000mol/L×0.019L =0.0095mol，再计算质量分数；按照中和滴定原理进行分析。

⑴“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。

⑵X气体通入调节溶液的pH值，因此为氨气，氨气的电子式为，滤渣1化学式为[Fe2(OH)n(SO4)(3－0.5n)]m，根据化合价分析得出，铁元素的化合价为2x + (-1)×n + (-2)×(3-0.5n) = 0，x = +3，故答案为：+3。

⑶加入H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，以便除掉铁元素，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：ClO－＋2Fe2+＋2H+=2Fe3+＋Cl－＋H2O，故答案为：将Fe2+氧化为Fe3+；ClO－＋2Fe2+＋2H+=2Fe3+＋Cl－＋H2O。

⑷“一系列操作”主要包括加入足量盐酸，然后经过蒸发浓缩、过滤、洗涤，即得到氯化镁晶体，故答案为：蒸发浓缩。

⑸①根据反应原理得到产品中MgCl2·6H2O物质的量为0.5000mol/L×0.019L =0.0095mol，其质量分数为，故答案为：96.4%。

②a选项，滴定终点时仰视读数，读数偏大，测定结果偏高，故a符合题意；

b选项，锥形瓶洗涤后没有干燥，没有影响，故b不符合题意；

c选项，滴定时锥形瓶中有液体溅出，待测液溶质减少，消耗标液减少，体积减少，误差偏低，故c不符合题意；

d选项，滴定管滴定前有气泡，滴定后气泡消失，多测数据偏大，测定结果偏高，故d符合题意。

综上所述，答案为ad。