Question

【题目】七水硫酸镁(MgSO4·7H2O)为白色细小四角柱状结晶，无臭，味苦，在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用，利用化工厂生产硼砂的废渣一硼镁泥可制取七水硫酸镁。硼镁泥的主要成分是MgCO3，还含有其他杂质(MgO、SiO2、Fe2O3、CaO、B2O3、Al2O3、MnO等)。

表1部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH

沉淀物	Al(OH)3	Fe(OH)3	Fe(OH)3	Mn(OH)2	Mg(OH)2
pH值	4.7	3.2	9.7	10.4	11.2

表2两种盐的溶解度(单位为g/100g水)

温度/℃	10	30	40	50	60
CaSO4	0.19	0.21	0.21	0.20	0.19
MgSO4·7H2O	30.9	35.5	40.8	45.6	—

硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下

根据以上流程图并参考表格数据，试回答下列问题：

(1)在酸溶过程中，想加快酸溶速度，提出两种可行的措施_______________。

(2)沉淀A中除二氧化硅外，还含有硼酸(H3BO3)，硼酸微溶于水，为一元弱酸，其酸性不来源于羟基的电离，写出硼酸水溶液电离方程式____________________

(3)经对沉淀B进行分析，发现其中含有二氧化锰，用离子方程式解释产生二氧化锰原因：__________________。

(4)加入硼镁泥调节pH=5～6目的是________________。

(5)得到的沉淀C的组成是_________________(填化学式)，过滤Ⅲ需趁热过滤，原因是___________。

(6)检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3+的实验方法是____________。

Answer 1

【答案】 加热、搅拌或将固体粉碎（任写两条） H3BO3+H2OH++[B(OH)4]- Mn2+ +ClO-+H2O = MnO2↓+2H++Cl- 使溶液中的Al3+和Fe3+完全转化为沉淀而折出 CaSO4 2H2O或CaSO4 趁热过滤有利于分离CaSO4和MgSO4并防止MgSO4在温度低时结晶析出 取过滤Ⅱ后的溶液1 ~2ml 丁试管中，加入少量KSCN溶液，如果溶液显红色，证明滤液中有Fe3+、否则无。（其它和理答案都给分）

【解析】试题分析：(1)根据影响速率的因素，加热、搅拌或将固体粉碎都能加快酸溶速度；(2) 根据硼酸为一元弱酸，其酸性不来源于羟基的电离，硼酸电离方程式为H3BO3+H2OH++[B(OH)4]- ；(3) MnO中锰元素化合价为+2，MnO2中锰元素化合价为+4，锰元素被次氯酸钠氧化为MnO2；Mn2+ +ClO-+H2O = MnO2↓+2H++Cl- ； (4)根据流程，调节pH=5～6目的是使溶液中的Al3+和Fe3+完全转化为沉淀而折出；(5)温度越高，硫酸钙的溶解度越小，；(6) KSCN溶液检验Fe3+；

解析：(1)根据影响速率的因素分析；(2) 根据硼酸为一元弱酸，其酸性不来源于羟基的电离，分析电离方程式；(3) MnO中锰元素化合价为+2，锰元素被氧化为+4； (4)根据流程，调节pH=5～6目的是除去杂质离子；(5)温度越高，硫酸钙的溶解度越小，趁热过滤有利于分离CaSO4和MgSO4并防止MgSO4在温度低时结晶析出；(6) 取过滤Ⅱ后的溶液1 ~2ml 丁试管中，加入少量KSCN溶液，如果溶液显红色，证明滤液中有Fe3+、否则无。