Question

硼铁混合精矿含有硼镁石[MgBO₂(OH)、磁铁矿(Fe₃O₄)、磁黄铁矿(Fe_xS)、品质铀矿(UO₂)等，以该矿为原料制备MgSO₄·H₂O和硼酸(H₃BO₃)的工艺流程如下：

已知：在pH为4～5的溶液中生成UO₂(OH)₂沉淀。

回答下列问题：

(l)“酸浸”时，为了提高浸出率可采取的措施有：________  (至少答两个措施)，该步骤中NaC1O₃可将UO₂转化为，则该反应的离子方程式为_____。

(2)“除铁净化”需要加入____(填化学式)把溶液pH调节至4～5，滤渣的成分是_______。

(3)“蒸发浓缩”时，加入固体MgC1₂的作用是 ___。

(4)铁精矿(Fe₃O₄、Fe_xS)经过一系列加工后，可用于制备氢氧化铁固体。已知T℃，

，，回答下列问题：

①在T℃，假设Fe³⁺水解的离子方程式是：，则该条件下Fe³⁺水解反应的平衡常数K=  __(用含以的字母表示)。

②在T℃向饱和Fe(OH)₃、Fe(OH)₂的混合溶液中，加入少量NaOH固体(忽略溶液体积变化)，则溶液中的c(Fe²⁺)／c(Fe³⁺)会  __(填“变大”“变小”或“不变”)，请结合相关数据推理说明：____。

Answer

搅拌、升高温度、延长浸出时间、适当提高硫酸的浓度，将硼铁矿粉碎等（任选两种） 3UO22++6H++ClO3-=UO22++3H2O+Cl- MgO或Mg(OH)2 Fe(OH)3、UO2(OH)2 增大镁离子浓度，有利于析出MgSO4•H2O 2.5×10(37-3a) 变大 ====2.0×1022×c(OH-)，加入少量NaOH固体，溶液中的c(OH-)增大，则变大

【解析】

硼铁混合精矿含有硼镁石[MgBO2(OH)]、磁铁矿(Fe3O4)、磁黄铁矿(FexS)、晶质铀矿(UO2)等，加入硫酸、NaClO3，NaClO3可将UO2转化为UO22+，过滤除去少量铁精矿(Fe3O4、FexS)，滤液调节pH除铁净化，可生成氢氧化铁、UO2(OH)2沉淀，过滤后的溶液中加入氯化镁，进行蒸发浓缩，趁热过滤可得到硫酸镁晶体，滤液中含有硼酸，冷却结晶得到硼酸(H3BO3)晶体，据此分析解答。

(1)酸浸”时，为了提高浸出率可采取的措施有：搅拌、升高温度、延长浸出时间、适当提高硫酸的浓度，将硼铁矿粉碎等；NaClO3可将UO2转化为UO22+，反应的离子方程式为3UO22++6H++ClO3-=UO22++3H2O+Cl-，故答案为：搅拌、升高温度、延长浸出时间、适当提高硫酸的浓度，将硼铁矿粉碎等； 3UO22++6H++ClO3-=UO22++3H2O+Cl-；

(2)除铁净化时，应调节pH，为避免引入新杂质，可加入MgO或Mg(OH)2等，生成沉淀为Fe(OH)3、UO2(OH)2，故答案为：MgO或Mg(OH)2；Fe(OH)3、UO2(OH)2；

(3)“蒸发浓缩”时，加入固体MgCl2，可使溶液中镁离子浓度增大，有利于析出MgSO4•H2O，故答案为：增大镁离子浓度，有利于析出MgSO4•H2O；

(4)①在T℃， Fe3+水解方程式为，则该条件下Fe3+水解反应的平衡常数K====2.5×10(37-3a)，故答案为：2.5×10(37-3a)；

(4)铁精矿(Fe3O4、FexS)经过一系列加工后，可用于制备氢氧化铁固体。已知T℃，

回答下列问题：

②====2.0×1022×c(OH-)，在T℃向饱和Fe(OH)3、Fe(OH)2的混合溶液中，加入少量NaOH固体，溶液中的c(OH-)增大，则变大，故答案为：变大；====2.0×1022×c(OH-)，加入少量NaOH固体，溶液中的c(OH-)增大，则变大。