Question

【题目】纯橄岩为含镁的硅酸盐矿物，并含有MnO、Fe2O3、FeO、SiO2和一些有机物等杂质。工业上利用纯橄岩制备一水硫酸镁(MgSO4·H2O)的工艺流程如下：

（1）浸出时温度控制在90℃~100℃之间，并且要连续搅拌2小时的目的是___________。

（2）上述流程中多次用到了过滤操作，实验室过滤时需要用到的玻璃仪器是玻璃棒、烧杯和________________。

（3）向过滤Ⅰ的滤液中加入NaClO溶液，将溶液中的Mn2+氧化成MnO2，反应的离子方程式为________________________________。

（4）滤渣Ⅱ中主要成分为________________（填化学式）。

（5）检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3+的实验操作方法是________________________。

（6）已知硫酸镁的溶解度随温度变化的曲线如下图，且溶液的沸点随压强增大而升高。为了从滤液中充分回收MgSO4·H2O，采取将滤液蒸发浓缩、加压升温结晶的方法，采取加压升温结晶的原因是________________________________。

Answer 1

【答案】提高纯橄岩中镁的浸出率 漏斗 Mn2++ClO+H2OMnO2↓+2H++Cl Fe(OH)3、MnO2 取过滤Ⅱ后的滤液1～2 mL于试管中，加入少量KSCN溶液，如果溶液不显红色，证明滤液中无Fe3+ 增大压强，溶液沸点升高，溶液能够达到较高温度，有利于MgSO4·H2O晶体析出

【解析】

分析流程过程，纯橄岩用硫酸进行酸浸，硅酸盐与硫酸反应生成硫酸盐和硅酸沉淀，MnO、Fe2O3、FeO与硫酸反应生成相应的硫酸盐和水，SiO2不与硫酸反应也不溶于硫酸，以滤渣形式除去，故滤渣Ⅰ的成分可确定。滤液中加入NaClO溶液，可将Fe2+氧化为Fe3+，将Mn2+氧化为MnO2，通过调节pH=5～6，将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去。则可知滤渣Ⅱ的成分。据此进行分析。

（1）浸出时升高温度、连续搅拌，其目的是提高纯橄岩中镁的浸出率；答案为：提高纯橄岩中镁的浸出率；

（2）过滤时用到的玻璃仪器是玻璃棒、烧杯和漏斗；答案为：漏斗；

（3）NaClO将溶液中的Mn2+氧化成MnO2，本身被还原为Cl，依据守恒即可写出反应的离子方程式：Mn2++ClO+H2OMnO2↓+2H++Cl；答案为：Mn2++ClO+H2OMnO2↓+2H++Cl；

（4）加入NaClO溶液，能将Fe2+氧化为Fe3+，将溶液中的Mn2+氧化成MnO2，调节溶液pH=5～6，将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，滤渣Ⅱ中主要成分为Fe(OH)3、MnO2；答案为：Fe(OH)3、MnO2；

（5）检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3+的实验方法是用KSCN溶液，具体操作为取过滤Ⅱ后的滤液1～2 mL于试管中，加入少量KSCN溶液，如果溶液不显红色，证明滤液中无Fe3+；答案为：取过滤Ⅱ后的滤液1～2 mL于试管中，加入少量KSCN溶液，如果溶液不显红色，证明滤液中无Fe3+；

（6）从图中可以看出，升高温度，有利于MgSO4·H2O晶体析出，增大压强，溶液的沸点升高，溶液能够达到较高温度，有利于MgSO4·H2O晶体析出。答案为：增大压强，溶液沸点升高，溶液能够达到较高温度，有利于MgSO4·H2O晶体析出。