Question

【題目】硼泥主要由MgO和SiO2組成，含有少量的Fe2O3，FeO、Al2O3等雜質(zhì)。用硼泥生產(chǎn)氫氧化鎂的工藝流程如圖所示：

已知某些氫氧化物沉淀的PH如下表所示：

氫氧化物	開始沉淀時的pH	完全沉淀時的pH
Mg(OH)2	9.3	10.8
Fe(OH)2	7.6	9.6
Fe(OH)3	2.7	3.7
Al(OH)3	3.7	4.7

（1）MgO的電子式為____。

（2）濾渣2的主要成分是 ____，向濾渣2中繼續(xù)加入過量的NaOH溶液，發(fā)生的離子方程式為______。

（3）加入NaOH調(diào)節(jié)pH=12.0時，發(fā)生的離子方程式為___________。

（4）利用Mg(OH)2與含SO2的煙氣反應生成MgSO4，可以使煙氣脫硫，該反應的化學方程式為______。

（5）若取a噸硼泥為原料，最后得到b噸Mg(OH)2產(chǎn)品（假設生產(chǎn)過程中鎂元素無損失），則硼泥中MgO的質(zhì)量分數(shù)為__（用含有a、b的代數(shù)式表示）。

Answer 1

【答案】 Fe(OH)3、Al(OH)3 Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓ 2Mg(OH)2＋2SO2＋O2=2MgSO4＋2H2O

【解析】

硼泥主要由MgO和SiO2組成，含有少量的Fe2O3，FeO、Al2O3，在硫酸的作用下，金屬氧化物與酸反應，溶液中含有Mg2＋、Fe3＋、Fe2＋、Al3＋；SiO2不與酸反應，為濾渣1的主要成分。濾液1中加入H2O2，將Fe2＋氧化成Fe3＋，條件pH，使Fe3＋和Al3＋變成Fe(OH)3和Al(OH)3與鎂離子分離。條件pH=12，Mg2＋轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>Mg(OH)2，最后得到MgO。

(1)MgO是離子化合物，由Mg2＋和O2－構成，電子式為；

(2)濾液1中含有Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋、Al3＋等金屬陽離子，加入雙氧水，將Fe2＋氧化成Fe3＋；調(diào)節(jié)pH=6，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，可知，Fe3＋、Al3＋沉淀完全，轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3、Al(OH)3；則濾渣2的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3；繼續(xù)加入過量的堿，Al(OH)3會溶于過量的堿，生成AlO2－，離子方程式為Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O；

(3)濾液2中的金屬離子主要包括Mg2＋，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，Mg2＋在pH=12時，完全沉淀，因此加入NaOH調(diào)節(jié)pH=12，主要發(fā)生Mg2＋沉淀的反應，離子方程式為Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓；

(4)SO2中S的化合價為＋4，而產(chǎn)物MgSO4中S的化合價為＋6，說明發(fā)生了氧化還原反應，煙氣中含有O2，1molO2轉(zhuǎn)移4mol電子，需要2molSO2得到電子，則SO2和O2的比例為2：1，再根據(jù)物料守恒，有化學方程式為2Mg(OH)2＋2SO2＋O2=2MgSO4＋2H2O；

(5)根據(jù)物料守恒，MgO～Mg(OH)2，生成b噸的Mg(OH)2需要MgO噸，則硼泥中MgO的質(zhì)量分數(shù)為。