Question

石棉尾矿主要含有和少量的、。以石棉尾矿为镁源制备碳酸镁晶体的工艺如图：

“调节pH除杂”时，需将pH调至，则除去的杂质离子是______，此时溶液中的______已知。

Answer

、

【解析】

以石棉尾矿(主要含有Mg3(Si2O5)(OH)4和少量的Fe2O3、Al2O3)为原料制备碳酸镁晶体(MgCO3•nH2O)的工艺流程：加入硫酸铵焙烧得到MgSO4、SiO2、Fe2O3、Al2O3，水浸，形成Mg2＋、Fe3＋、Al3＋的溶液，SiO2不溶于水形成浸渣，加入NH3•H2O将pH调至5.0左右，将Fe3＋、Al3＋以氢氧化物的形式过滤除去，向含有镁离子的滤液中加入碳酸氢铵发生反应：Mg2＋＋2HCO3−＋(n−1)H2O＝MgCO3•nH2O↓＋CO2↑，洗涤晶体可得；

根据分析判断需要除去的离子；计算出pH＝5.0时的氢氧根离子浓度，然后结合Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10−38计算铁离子浓度。

以石棉尾矿(主要含有Mg3(Si2O5)(OH)4和少量的Fe2O3、Al2O3)为原料制备碳酸镁晶体(MgCO3•nH2O)的工艺流程：加入硫酸铵焙烧得到MgSO4、SiO2、Fe2O3、Al2O3，水浸，形成Mg2＋、Fe3＋、Al3＋的溶液，SiO2不溶于水形成浸渣，加入NH3•H2O将pH调至5.0左右，将Fe3＋、Al3＋以氢氧化物的形式过滤除去，向含有镁离子的滤液中加入碳酸氢铵发生反应：Mg2＋＋2HCO3−＋(n−1)H2O＝MgCO3•nH2O↓＋CO2↑，洗涤晶体可得；

根据分析可知，“调节pH除杂”时需将pH调至5.0，除去的杂质离子是Fe3＋、Al3＋；

pH＝5.0时，c(H＋)＝1.0×10−5mol/L，c(OH−)＝1.0×10−9mol/L，根据Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10−38可知，c(Fe3＋)＝mol/L＝4.0×10−11mol/L，

故答案为：Fe3＋、Al3＋；4.0×10−11mol/L。