实验室以一种工业废渣（主要成分为MgCO3、MgSO4，含有少量Fe、Al的氧化物）为原料制备MgCO3•3H2O。实验过程如图：
（1）为加快酸溶速率，可采取的办法有 搅拌搅拌、将废渣粉碎将废渣粉碎（任写两种方法即可）写出酸溶时废渣中主要成分发生反应的化学方程式 MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑。
（2）加入H2O2氧化时发生反应的离子方程式为 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为使Fe3+尽可能多地从水层转移至有机层，采取的操作：向水溶液中加入一定量的萃取剂，充分振荡充分振荡、静置、分液，并重复多次。
②萃取时，向混合溶液（含Fe3+、Al3+、Mg2+）中加入适量盐酸，使Fe3+与Cl-生成[FeCl4]-，再用足量的乙醚（Et2O）进行萃取。乙醚与H+结合，生成了离子Et2O•H+。由于[FeCl4]-与Et2O•H+离子容易形成缔合物Et2O•H+•[FeCl4]-，并且中和了电荷，具有疏水性，所以能够用乙醚萃取Fe3+。该萃取剂不能萃取Al3+、Mg2+的原因是 Al3+、Mg2+与Cl-生成配位离子的能力很弱Al3+、Mg2+与Cl-生成配位离子的能力很弱。
（4）已知：Ksp[Al（OH）3]=1.0×10-33，Ksp[（Mg（OH）2]=1.0×10-12。pH=8.5时Mg（OH）2开始沉淀。室温下，要除去MgSO4溶液中的Al3+（使其浓度小于1×10-6mol•L-1）可加入适量的氨水，并调节溶液pH的范围为 5.0≤pH＜8.55.0≤pH＜8.5，以达到上述实验目的。
【考点】制备实验方案的设计．
【答案】搅拌；将废渣粉碎；MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑；H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O；充分振荡；Al3+、Mg2+与Cl-生成配位离子的能力很弱；5.0≤pH＜8.5
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：3引用：2难度：0.6
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1．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，检验
Fe3+已经除尽的试剂是．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则操作B是．
（5）煅烧A的反应方程式是．
（6）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：5引用：1难度：0.5 -
2．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，检验Fe3+已经除尽的试剂是；当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．
（5）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：114引用：4难度：0.5 -
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（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常温下，当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
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