Question

【題目】硼鐵混合精礦含有硼鎂石[MgBO2(OH)、磁鐵礦(Fe3O4)、磁黃鐵礦(FexS)、品質鈾礦(UO2)等，以該礦為原料制備MgSO4·H2O和硼酸(H3BO3)的工藝流程如下：

已知：在pH為4～5的溶液中生成UO2(OH)2沉淀。

回答下列問題：

(l)“酸浸”時，為了提高浸出率可采取的措施有：________ (至少答兩個措施)，該步驟中NaC1O3可將UO2轉化為，則該反應的離子方程式為_____。

(2)“除鐵凈化”需要加入____(填化學式)把溶液pH調節至4～5，濾渣的成分是_______。

(3)“蒸發濃縮”時，加入固體MgC12的作用是 ___。

(4)鐵精礦(Fe3O4、FexS)經過一系列加工后，可用于制備氫氧化鐵固體。已知T℃，

，，回答下列問題：

①在T℃，假設Fe3+水解的離子方程式是：，則該條件下Fe3+水解反應的平衡常數K= __(用含以的字母表示)。

②在T℃向飽和Fe(OH)3、Fe(OH)2的混合溶液中，加入少量NaOH固體(忽略溶液體積變化)，則溶液中的c(Fe2+)／c(Fe3+)會 __(填“變大”“變小”或“不變”)，請結合相關數據推理說明：____。

Answer 1

【答案】攪拌、升高溫度、延長浸出時間、適當提高硫酸的濃度，將硼鐵礦粉碎等（任選兩種） 3UO22++6H++ClO3-=UO22++3H2O+Cl- MgO或Mg(OH)2 Fe(OH)3、UO2(OH)2 增大鎂離子濃度，有利于析出MgSO4H2O 2.5×10(37-3a) 變大 ====2.0×1022×c(OH-)，加入少量NaOH固體，溶液中的c(OH-)增大，則變大

【解析】

硼鐵混合精礦含有硼鎂石[MgBO2(OH)]、磁鐵礦(Fe3O4)、磁黃鐵礦(FexS)、晶質鈾礦(UO2)等，加入硫酸、NaClO3，NaClO3可將UO2轉化為UO22+，過濾除去少量鐵精礦(Fe3O4、FexS)，濾液調節pH除鐵凈化，可生成氫氧化鐵、UO2(OH)2沉淀，過濾后的溶液中加入氯化鎂，進行蒸發濃縮，趁熱過濾可得到硫酸鎂晶體，濾液中含有硼酸，冷卻結晶得到硼酸(H3BO3)晶體，據此分析解答。

(1)酸浸”時，為了提高浸出率可采取的措施有：攪拌、升高溫度、延長浸出時間、適當提高硫酸的濃度，將硼鐵礦粉碎等；NaClO3可將UO2轉化為UO22+，反應的離子方程式為3UO22++6H++ClO3-=UO22++3H2O+Cl-，故答案為：攪拌、升高溫度、延長浸出時間、適當提高硫酸的濃度，將硼鐵礦粉碎等； 3UO22++6H++ClO3-=UO22++3H2O+Cl-；

(2)除鐵凈化時，應調節pH，為避免引入新雜質，可加入MgO或Mg(OH)2等，生成沉淀為Fe(OH)3、UO2(OH)2，故答案為：MgO或Mg(OH)2；Fe(OH)3、UO2(OH)2；

(3)“蒸發濃縮”時，加入固體MgCl2，可使溶液中鎂離子濃度增大，有利于析出MgSO4H2O，故答案為：增大鎂離子濃度，有利于析出MgSO4H2O；

(4)①在T℃， Fe3+水解方程式為，則該條件下Fe3+水解反應的平衡常數K====2.5×10(37-3a)，故答案為：2.5×10(37-3a)；

(4)鐵精礦(Fe3O4、FexS)經過一系列加工后，可用于制備氫氧化鐵固體。已知T℃，

回答下列問題：

②====2.0×1022×c(OH-)，在T℃向飽和Fe(OH)3、Fe(OH)2的混合溶液中，加入少量NaOH固體，溶液中的c(OH-)增大，則變大，故答案為：變大；====2.0×1022×c(OH-)，加入少量NaOH固體，溶液中的c(OH-)增大，則變大。