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：

（1）實驗中需用1mol/L的硫酸480mL，若用18.4mol/L的濃硫酸來配置，量取濃硫酸時需使用的量筒規格為（_______）。

A 10mL B 20mL C 50mL D 100mL

（2）加入的NaClO可與Mn2+反應：Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl－還有一種離子也會被NaClO氧化，該反應的離子方程式為___________________________；濾渣中除含有氫氧化鐵、氫氧化鋁外還有_________。

（3）在“除鈣”前需檢驗濾液中Fe3+是否被除盡，簡述檢驗方法_____________________。

（4）已知硫酸鎂、硫酸鈣的溶解度如下表

“除鈣”是將；硫酸鎂和硫酸鈣混合溶液中的硫酸鈣除去根據上表數據，采取的操作是_______________、趁熱過濾、_________、____________，便得到比較純凈的硫酸鎂。

（5）實驗中提供的硼鎂泥共100g，得到的MgSO4·7H2O為172.2g，則MgSO4·7H2O的產率為__________________。

Answer 1

【答案】C 2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3+-+Cl-+H2O SiO2 MnO2 取少許濾液于試管中，加入硫氰化鉀溶液，若溶液不變紅，說明Fe3+已除盡 蒸發濃縮 洗滌 干燥 70﹪

【解析】

由流程圖可知，加入硫酸溶液調節溶液pH為1，MgO、CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3金屬氧化物都反應溶解，二氧化硅不反應溶解，再加入次氯酸鈉溶液，溶液中Mn2+轉化為MnO2沉淀，Fe2+被氧化為Fe3+，調節溶液pH為5—6，溶液中Fe3+和Al3+轉化為氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀，過濾，濾渣中含有二氧化錳、二氧化硅、氫氧化鐵和氫氧化鋁，濾液中含有鈣離子和鎂離子，由圖可知CaSO4的溶解度隨溫度的變化不大，而MgSO4在溫度較高時溶解度大，蒸發濃縮、趁熱過濾利于分離硫酸鈣和硫酸鎂，MgSO4溶液經蒸發、濃縮、結晶、過濾、干燥可得到晶體。

（1）實驗中需用1mol/L的硫酸480mL應用500ml容量瓶配制，由稀釋定律可得：1mol/L×0.5L=18.4mol/L×VL，V=0.027L=27ml，量取27ml濃硫酸時需使用的量筒規格為50ml，故答案為：C；

（2）溶液中含有Fe2+，具有還原性，可與NaClO發生氧化還原反應，反應的離子方程式為2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O；過濾，濾渣中含有二氧化錳、二氧化硅、氫氧化鐵和氫氧化鋁，濾液中含有鈣離子和鎂離子，故答案為：2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O；SiO2、MnO2；

（3）檢驗濾液中Fe3+是否被除盡的操作是取少許濾液于試管中，加入硫氰化鉀溶液，若溶液不變紅，說明Fe3+已除盡，故答案為：取少許濾液于試管中，加入硫氰化鉀溶液，若溶液不變紅，說明Fe3+已除盡；

（4）由圖可知CaSO4的溶解度隨溫度的變化不大，而MgSO4在溫度較高時溶解度大，蒸發濃縮、趁熱過濾利于分離硫酸鈣和硫酸鎂，MgSO4溶液經蒸發、濃縮、結晶、過濾、干燥可得到晶體，故答案為：蒸發濃縮；洗滌；干燥；

（5）100g硼鎂泥中含有氧化鎂的質量為100g×40%=40g，氧化鎂的物質的量為1mol，則生成MgSO4·7H2O的質量為1mol×246g/mol=246g，則MgSO4·7H2O的產率為172.2g/246g×100%=70%，故答案為：70%。