Question

【题目】硼镁泥是一种工业废料，主要成分是MgO(占40%)，还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质，以此为原料制取的硫酸镁可用于印染、造纸、医药等工业。从硼镁泥中提取MgSO4·7H2O的流程如下：

根据题意回答下列问题：

(1)实验中需用1 mol·L－1的硫酸800 mL，若用18.4 mol·L－1的浓硫酸来配制，量取浓硫酸时，需使用的量筒的规格为________。

A 10 mL　　　B 20 mL C 50 mL　　　D 100 mL

(2)加入的NaClO可将Mn2＋氧化为MnO2，反应的离子方程式为：___________________，还有一种离子也会被NaClO氧化，反应的离子方程式为______________________。

(3)滤渣的主要成分中除含有Fe(OH)3、Al(OH)3外还有_______________。

(4)在“除钙”前，需检验滤液中Fe3＋是否被除尽，简述检验方法：____________________。

(5)已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表：

温度/℃	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

“除钙”是将MgSO4和CaSO4的混合溶液中的CaSO4除去，根据上表数据，可确定操作步骤为蒸发结晶、________________（填操作名称）。

(6)实验中提供的硼镁泥共10 g，得到MgSO4·7H2O共17.22 g，则MgSO4·7H2O的产率为________。

Answer 1

【答案】D Mn2＋＋ClO－＋H2O＝MnO2↓＋2H＋＋Cl－ 2Fe2＋＋ClO－＋2H＋===2Fe3＋＋Cl－＋H2O MnO2、SiO2 取少量滤液，向其中加入KSCN溶液，若溶液不变血红色，说明滤液中不含Fe3＋，如果溶液变为血红色，说明滤液中含有Fe3＋ 趁热过滤 70%

【解析】

硼镁泥酸浸时，SiO2不溶，被次氯酸钠氧化后二氧化锰不溶，则滤渣的成分为MnO2、SiO2；再根据表中数据，除去微溶物硫酸钙，再经过蒸发浓缩、降温结晶、过滤洗涤得到七水合硫酸镁晶体。

(1)实验室没有800mL规格的容量瓶，要选择1000mL的容量瓶来配制该溶液。根据c1×V1= c2×V2，设浓硫酸的体积为V1，18.4mol/L×V1=1.0mol/L×1.0L，V1=0.0543L=54.3mL，使用量筒的体积比测量体积略大，答案为D；

(2)已知NaClO可将Mn2＋氧化为MnO2，反应物为ClO-、Mn2＋和水，生成物为Cl-、MnO2，反应的离子方程式为：Mn2＋＋ClO－＋H2O＝MnO2↓＋2H＋＋Cl－；已知一种离子也会被NaClO氧化，在酸性条件下，溶液中的Fe2+与ClO－反应生成铁离子、氯离子和水，反应的离子方程式为：2Fe2＋＋ClO－＋2H＋=2Fe3＋＋Cl－＋H2O；

(3)由于二氧化锰和二氧化硅不与稀硫酸反应，所以在滤渣中存在二氧化锰和二氧化硅，答案为：MnO2、SiO2；

(4)可以向溶液中加入KSCN溶液可检验溶液中是否存在Fe3+，答案为：取少量滤液，向其中加入KSCN溶液，若溶液不变血红色，说明滤液中不含Fe3＋，如果溶液变为血红色，说明滤液中含有Fe3＋；

(5)根据表中数据可知，温度对硫酸镁、硫酸钙的溶解度有影响，温度越高，硫酸钙溶解度越小，可以采用蒸发浓缩，趁热过滤方法除去硫酸钙；

(6)10g硼镁泥中氧化镁的物质的量为：10g×40%/40g/mol=0.1mol，根据镁原子守恒，生成MgSO47H2O的物质的量为0.1mol，质量为246g/mol×0.1mol=24.6g，MgSO47H2O的产率为：17.22g/24.6g×100%=70%。