Question

氯碱厂废渣（盐泥）中含有镁钙铁铝的硅酸盐和碳酸盐，其中含镁（以MgO计）约10%，钙（以CaO计）约15%，铁（Ⅱ、Ⅲ）和铝等的含量低于1%．氯碱厂从盐泥中提取MgSO₄．7H₂O的流程如下：

部分阳离子以氢氧化物沉淀时溶液pH

沉淀物	Al（OH）3	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Mg（OH）2
pH	5.2	3.2	9.7	11.2

溶解度表

温度C	10	30	40
CaSO4	0.19	0.21	0.21

回答下列问题：
（1）滤渣B的主要成分是：    ．
（2）从滤液A得到滤液C，能否用氨水代替NaClO？    ，什么理由    ，其中加热煮沸的目的是    ．
（3）从滤液C中获得产品经过3个操作步骤，分别是    ，    ，    ．
（4）将一定质量的MgSO₄．7H₂O放在坩埚中加热测得不同温度阶段剩余固体质量如图所示．
据图写出CD段反应的化学方程式    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）在含有镁钙铁铝的硅酸盐和碳酸盐中加入硫酸可生成硅酸和硫酸钙沉淀；
（2）从滤液A得到滤液C的目的是将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，NaClO起到氧化剂的作用，盐类的水解为吸热过程，加入促进水解生成沉淀并防止生成胶体；
（3）从滤液中获取晶体，应经过加热浓缩，冷却结晶，过滤等操作；
（4）根据物质的质量变化判断物质的组成，并以此判断可能发生的反应．
解答：解：（1）在含有镁钙铁铝的硅酸盐和碳酸盐中加入硫酸可生成硅酸和硫酸钙沉淀，为H₂SiO₃（或H₄SO₄）\CaSO₄（或CaSO₄?2H₂O），
故答案为：H₂SiO₃（或H₄SO₄）\CaSO₄（或CaSO₄?2H₂O）；
（2）从滤液A得到滤液C的目的是将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，利用水解生成沉淀，而氨水不能将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，则无法沉淀完全，NaClO起到氧化剂的作用，盐类的水解为吸热过程，加入促进水解生成沉淀并防止生成胶体，因加热有利于破坏胶体的稳定性，使沉淀颗粒变大利于后面过滤分离，
故答案为：否；氨水不能将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，则无法沉淀完全； 加热能使Fe³⁺和Al³⁺水解完全，同时因为氢氧化铁和氢氧化铝是胶状沉淀，加热有利于破坏胶体的稳定性，使沉淀颗粒变大利于后面过滤分离；
（3）从滤液中获取晶体，应经过加热浓缩，冷却结晶，过滤等操作，故答案为：加热浓缩，冷却结晶，过滤；  （4）100gMgSO₄．7H₂O中，m（MgSO₄）=100×=48.8g，m（H₂O）=100g-48.8g=51.2g，
则C点固体中含有水的质量为56.1g-48.8g=7.3g，此时n（H₂O）==0.41mol，n（MgSO₄）==0.41mol，
所以C点使固体的化学式为MgSO₄?H₂O，D点固体为MgSO₄，则CD段反应的化学方程式为MgSO₄?H₂OMgSO₄+H₂O↑，
故答案为：MgSO₄?H₂OMgSO₄+H₂O↑．
点评：本题考查物质的制备、分离、提纯方案的设计，题目难度中等，易错点为（4），注意根据质量的变化计算物质的组成，进而书写可能反应的化学方程式．