Question

【題目】某工廠的廢渣中含NaCl、Mg ( OH) 2、CaCO3、BaCO3等，為實現變廢為寶,設計了以下工藝流程制備七水硫酸鎂。

在廢渣中加入過量的稀硫酸，控制 pH為5.0，溫度在52℃左右，用攪拌器持續攪拌。

（1）攪拌的作用是為使反應充分進行，其化學原理為_____________________________；

（2）經過分析，過濾所得濾液中含有的離子的主要為 Na+、Mg2+、H+、SO42-、Cl-，為了除去H+，最好加入適量的_____________________________ (填化學式)。

（3）蒸發濃縮器的溶液中主要含有氯化鈉和硫酸鎂，通入高溫水蒸汽并控制溫度在100 ~ 110℃，蒸發濃縮結晶，此時析出的晶體主要是氯化鈉，說明此溫度下硫酸鎂的溶解度比氯化鈉____________ (“大”或“小”)。 結晶槽中硫酸鎂結晶的方法為_______________。

（5）為了檢驗所得 MgSO4·7H2O 是否純凈，具體的操作為____________。

Answer 1

【答案】（1）使 Mg(OH)2、BaCO3轉化為硫酸鹽，且攪拌過程中CO2不斷逸出，使平衡CaCO3+H2SO4CaSO4+H2CO3右移 （2）MgO、MgCO3或Mg(OH)2 （3）大 冷卻結晶

（4）2NaCl（熔融）2Na+Cl2↑ 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑

（5）用洗凈的鉑絲蘸取洗凈槽中的最后清液，在酒精燈上灼燒，如果顯黃色，則所得MgSO4·7H2O不純凈，如果不顯黃色，則所得MgSO4·7H2O純凈。

【解析】

試題分析：（1）使 Mg(OH)2、BaCO3轉化為硫酸鹽，且反應中存在下列平衡:CaCO3+H2SO4CaSO4+H2CO3，由于碳酸分解產生二氧化碳，二氧化碳在攪拌過程中不斷逸出，使平衡右移，導致CaCO3轉化成CaSO4；（2）為了除去Na +、Mg 2+、H+、SO42-、Cl -中的H +，且最終制得七水硫酸鎂,應該加入MgO、MgCO3或Mg(OH)2，這樣就不會引入雜質；（3）蒸發濃縮結晶，此時析出的晶體主要是氯化鈉,說明此溫度下硫酸鎂的溶解度比氯化鈉大，為了防止晶體失水,硫酸鎂的結晶方法為冷卻結晶；（4）注意電解熔融氯化鈉和電解飽和食鹽水方程式的寫法；（5） 利用焰色反應檢驗是否有鈉離子殘留來判斷所得MgSO4·7H2O是否純凈。