题目内容

【题目】MgSO47H2O 是一种重要的化工原料，某工厂以一种镁矿石（主要成分为 SiO2和 MgCO3，还含有少量 FeCO3，其它成分忽略）为原料制备 MgSO47H2O 的主要流程如图：

查阅资料：①SiO2既不溶于水也不溶于稀硫酸。

②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

阳离子

Mg2+

Fe2+

Fe3+

开始沉淀时的 pH

9.1

7.6

1.9

沉淀完全时的 pH

11.1

9.7

3.2

请回答下列问题：

（1）MgCO3与稀硫酸发生反应的化学方程式为_________；为了让镁矿石与稀硫酸充分反应，提高原料利用率，可采取的措施为_____(填字母)。

A 将镁矿石粉碎 B 升高反应温度 C 用稀硫酸多次浸泡

（2）溶液 A中所含的溶质成分有_____；溶液 A中加入 H2O2溶液会生成 Fe2(SO4)3，该反应的化学方程式为_________。

（3）选用MgO调节pH使 Fe3+转化为沉淀，而不选用NaOH的原因是_____。加氧化镁调节后溶液的 pH范围是____ (用不等式表示)

（4）溶液C经加热浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、低温干燥后得到 MgSO47H2O 晶体，低温干燥的目的是_____。

【答案】MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑ ABC MgSO4、FeSO4、H2SO4 2FeSO4+H2O2+H2SO4=Fe2(SO4)3+2H2O 确保镁离子不沉淀的前提下使铁离子完全沉淀，并可避免混入反应产生的Na2SO4，引入新的杂质 3.2≤pH＜9.1 防止MgSO4·7H2O失去结晶水

【解析】

（1）碳酸镁和硫酸反应生成硫酸镁、水和二氧化碳，化学方程式为：MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑；将镁矿石粉碎可以增大与稀硫酸的接触面积，可以使反应充分，提高原料利用率；温度越高反应速率越快，反应越充分，所以能提高原料利用率；用稀硫酸多次浸泡镁矿石可使里面的碳酸镁与稀硫酸充分反应，提高原料利用率；故填：MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑；ABC。

（2）碳酸镁和碳酸亚铁均能和硫酸反应，同时硫酸还是过量，所以“溶液A”中含有硫酸镁和硫酸亚铁以及硫酸；硫酸亚铁和硫酸、过氧化氢反应生成硫酸铁和水，化学方程式为：2FeSO4+H2O2+H2SO4=Fe2(SO4)3+2H2O；故填：MgSO4、FeSO4、H2SO4；2FeSO4+H2O2+H2SO4=Fe2(SO4)3+2H2O。

（3）除杂的原则：除去杂质，不能引入新的杂质，用MgO调节pH能使Fe3+转化为沉淀而除去，而NaOH和硫酸反应会生成新的杂质硫酸钠，且也会和溶液溶的硫酸镁反应生成沉淀而被除去，所以要用MgO来确保镁离子不沉淀的前提下使铁离子完全沉淀，并可避免混入反应产生的Na2SO4，引入新的杂质。加入的氧化镁，需要完全除去铁离子，镁离子不能沉淀，所以“沉淀”步骤中，用氧化镁调节pH的范围是3.2≤pH＜9.1。故填：确保镁离子不沉淀的前提下使铁离子完全沉淀，并可避免混入反应产生的Na2SO4，引入新的杂质；3.2≤pH＜9.1。

（4）由于结晶水合物在干燥过程受热容易失去结晶水，所以低温干燥的目的是防止MgSO4·7H2O失去结晶水。故填：防止MgSO4·7H2O失去结晶水。

练习册系列答案
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思考猜想：钙的化学性质活泼。

实验验证一：

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猜想假设：固体中含有氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙。

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实验验证二：

（4）取固体样品加入水中，滴加酚酞后液体变红；继续加足量稀盐酸，如观察到_____，则固体含有碳酸钙。

（5）小明认为酚酞变红，则固体中一定还含有氢氧化钙。小红却对此提出质疑，其理由是：_____。

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①实验前首先要连接仪器，检查装置的气密性，再装入样品。

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③装置E的作用_____。

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选项

A

B

C

D

试

剂

X

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H2O

H2O

H2O

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锌粒

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实验二

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