Question

【题目】工业上利用氯碱工业中的固体废物盐泥（主要成分为Mg(OH)2、CaCO3、BaSO4，除此之外还有NaCl、Al(OH)3、Fe(OH)3、Mn(OH)2等。）与废稀硫酸反应制备七水硫酸镁，产率高，既处理了三废，又有经济效益。其工艺流程如下：

已知：

i）部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH

沉淀物	Mn(OH)2	Fe(OH)2	Fe(OH)3	Al(OH)3	Mg(OH)2
pH值（完全沉淀）	10.02	8.96	3.20	4.70	11.12

ii）两种盐的溶解度图（单位为g/100g水）

根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度图，请回答下列问题。

（1）酸解时，加入的酸为____________，在酸解过程中，想加快酸解速率，请提出两种可行的措施____________、____________。

（2）加入的NaClO可与Mn2+反应产生MnO2沉淀，该反应的离子方程式是____________。

（3）本工艺流程多次用到抽滤操作，其优点在于____________，四次抽滤时：抽滤①所得滤渣A的成分为____________、CaSO4；抽滤②所得滤渣B的成分为MnO2、____________、____________；抽滤③所得滤液C中主要杂质阳离子的检验方法是____________；抽滤④将产品抽干。

（4）依据溶解度曲线，操作M应采取的方法是适当浓缩，____________。

（5）每制备1吨MgSO4·7H2O，需要消耗盐泥2吨。若生产过程中的转化率为70%，则盐泥中镁（以氢氧化镁计）的质量分数约为____________。

Answer 1

【答案】 硫酸 升温 把盐泥粉碎、搅拌等 Mn2++ ClO-+ H2O == MnO2↓ + 2H++ Cl- 速度快 BaSO4 Fe（OH）3 Al（OH）3 焰色反应 趁热过滤 16.8%（16%、17%均可给分）

【解析】(1)因最终产物为MgSO4·7H2O，所以酸解时应加入硫酸，为加快酸解速率，可采用粉碎、搅拌或适当加热等措施。

(2)已知NaClO可与Mn2+反应产生MnO2沉淀，根据化合价变化规律，则ClO—转化为Cl—，所以反应的离子方程式为Mn2++ ClO-+ H2O == MnO2↓ + 2H++ Cl-。

(3)抽滤操作的优点是过滤速率快；在强酸性条件下过滤得滤渣A，所以其主要成分为BaSO4和CaSO4；在pH=5~6的条件下过滤得滤渣B，根据氢氧化物沉淀完全的pH可知：滤渣B的主要成分为Al(OH)3、Fe(OH)3、MnO2；滤液C中的主要成分为Na2SO4、MgSO4 和少量的CaSO4，其主要杂质阳离子为Na+，可用焰色反应检验。

(4)依据溶解度曲线，CaSO4在40℃左右溶解度最大，在80℃左右溶解度最小，所以操作M应采取的方法适当浓缩、趁热过滤，尽可能多的除去CaSO4。

(5)根据镁元素守恒可得：n(MgSO4·7H2O)= n[Mg(OH)2]，所以盐泥中Mg(OH)2的质量分数为= ×100%=16.8%