2.
碳酸镁晶须是一种新型吸波隐形材料中的增强剂。某工厂以\(\rm{MgCl_{2}(}\)含少量杂质\(\rm{FeCl_{2}}\)、\(\rm{FeCl_{3})}\)为原料制备碳酸镁晶须\(\rm{(MgCO_{3}·H_{2}O)}\)的工艺流程如下:
已知\(\rm{Fe^{3+}}\)、\(\rm{Fe^{2+}}\)、\(\rm{Mg^{2+}}\)生成氢氧化物沉淀时的\(\rm{pH}\):
物质 | 开始沉淀\(\rm{pH}\) | 沉淀完全\(\rm{pH}\) |
\(\rm{Fe(OH)_{3}}\) | \(\rm{2.7}\) | \(\rm{3.7}\) |
\(\rm{Fe(OH)_{2}}\) | \(\rm{7.6}\) | \(\rm{9.6}\) |
\(\rm{Mg(OH)_{2}}\) | \(\rm{9.9}\) | \(\rm{11.1}\) |
注:\(\rm{Fe(OH)_{2}}\)沉淀呈絮状,不易从溶液中除去。
\(\rm{(1)}\) 写出“氧化”过程中发生的离子反应方程式并用单线桥标出电子转移的方向和数目:________________________________________________。
\(\rm{(2) pH}\)调节的范围为________,滤渣的主要成分为________\(\rm{(}\)填化学式\(\rm{)}\)。
\(\rm{(3)}\) 操作\(\rm{X}\)包括过滤、洗涤、烘干,证明碳酸镁晶须已经洗涤干净的方法是____________________________________________________。
\(\rm{(4)}\) 水浸后溶液中\(\rm{Fe^{2+}}\)、\(\rm{Fe^{3+}}\)含量的测定:
\(\rm{①}\) 取水浸后溶液\(\rm{100.00 mL}\),测得\(\rm{Cl^{-}}\)的浓度为\(\rm{0.455 mol·L^{-1}}\),向其中缓缓通入氯气使\(\rm{Fe^{2+}}\)恰好完全转化为\(\rm{Fe^{3+}}\),测得此时溶液中\(\rm{Cl^{-}}\)的浓度为\(\rm{0.460 mol·L^{-1}(}\)溶液体积变化忽略不计\(\rm{)}\);
\(\rm{②}\) 另取水浸后溶液\(\rm{100.00 mL}\),向其中加入过量的\(\rm{1 mol·L^{-1}NaOH}\)溶液,充分反应后过滤、洗涤、灼烧,冷却后,称得固体粉末的质量为\(\rm{0.96 g}\)。
试通过计算确定水浸后溶液中\(\rm{Fe^{2+}}\)、\(\rm{Fe^{3+}}\)的物质的量浓度\(\rm{(}\)写出计算过程\(\rm{)}\)。