Question

【題目】硼鎂泥是一種工業廢料，主要成分是MgO(占40%)，還有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等雜質，以此為原料制取的硫酸鎂可用于印染、造紙、醫藥等工業。從硼鎂泥中提取MgSO4·7H2O的流程如下：

根據題意回答下列問題：

(1)實驗中需用1 mol·L－1的硫酸800 mL，若用18.4 mol·L－1的濃硫酸來配制，量取濃硫酸時，需使用的量筒的規格為________。

A 10 mL　　　B 20 mL C 50 mL　　　D 100 mL

(2)加入的NaClO可將Mn2＋氧化為MnO2，反應的離子方程式為：___________________，還有一種離子也會被NaClO氧化，反應的離子方程式為______________________。

(3)濾渣的主要成分中除含有Fe(OH)3、Al(OH)3外還有_______________。

(4)在“除鈣”前，需檢驗濾液中Fe3＋是否被除盡，簡述檢驗方法：____________________。

(5)已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表：

溫度/℃	40	50	60	70
S(MgSO4)/g	30.9	33.4	35.6	36.9
S(CaSO4)/g	0.210	0.207	0.201	0.193

“除鈣”是將MgSO4和CaSO4的混合溶液中的CaSO4除去，根據上表數據，可確定操作步驟為蒸發結晶、________________（填操作名稱）。

(6)實驗中提供的硼鎂泥共10 g，得到MgSO4·7H2O共17.22 g，則MgSO4·7H2O的產率為________。

Answer 1

【答案】D Mn2＋＋ClO－＋H2O＝MnO2↓＋2H＋＋Cl－ 2Fe2＋＋ClO－＋2H＋===2Fe3＋＋Cl－＋H2O MnO2、SiO2 取少量濾液，向其中加入KSCN溶液，若溶液不變血紅色，說明濾液中不含Fe3＋，如果溶液變為血紅色，說明濾液中含有Fe3＋ 趁熱過濾 70%

【解析】

硼鎂泥酸浸時，SiO2不溶，被次氯酸鈉氧化后二氧化錳不溶，則濾渣的成分為MnO2、SiO2；再根據表中數據，除去微溶物硫酸鈣，再經過蒸發濃縮、降溫結晶、過濾洗滌得到七水合硫酸鎂晶體。

(1)實驗室沒有800mL規格的容量瓶，要選擇1000mL的容量瓶來配制該溶液。根據c1×V1= c2×V2，設濃硫酸的體積為V1，18.4mol/L×V1=1.0mol/L×1.0L，V1=0.0543L=54.3mL，使用量筒的體積比測量體積略大，答案為D；

(2)已知NaClO可將Mn2＋氧化為MnO2，反應物為ClO-、Mn2＋和水，生成物為Cl-、MnO2，反應的離子方程式為：Mn2＋＋ClO－＋H2O＝MnO2↓＋2H＋＋Cl－；已知一種離子也會被NaClO氧化，在酸性條件下，溶液中的Fe2+與ClO－反應生成鐵離子、氯離子和水，反應的離子方程式為：2Fe2＋＋ClO－＋2H＋=2Fe3＋＋Cl－＋H2O；

(3)由于二氧化錳和二氧化硅不與稀硫酸反應，所以在濾渣中存在二氧化錳和二氧化硅，答案為：MnO2、SiO2；

(4)可以向溶液中加入KSCN溶液可檢驗溶液中是否存在Fe3+，答案為：取少量濾液，向其中加入KSCN溶液，若溶液不變血紅色，說明濾液中不含Fe3＋，如果溶液變為血紅色，說明濾液中含有Fe3＋；

(5)根據表中數據可知，溫度對硫酸鎂、硫酸鈣的溶解度有影響，溫度越高，硫酸鈣溶解度越小，可以采用蒸發濃縮，趁熱過濾方法除去硫酸鈣；

(6)10g硼鎂泥中氧化鎂的物質的量為：10g×40%/40g/mol=0.1mol，根據鎂原子守恒，生成MgSO47H2O的物質的量為0.1mol，質量為246g/mol×0.1mol=24.6g，MgSO47H2O的產率為：17.22g/24.6g×100%=70%。