题目内容
盐泥是氯碱工业中的废渣,主要成分是镁的硅酸盐和碳酸盐(含少量铁、铝、钙的盐)。实验室以盐泥为原料制取MgSO4·7H2O的实验过程如下:
①水,调成泥浆②稀硫酸调pH为1~2③煮沸④过滤―→―→产品
已知:①室温下Ksp[Mg(OH)2]=6.0×10-12。②在溶液中,Fe2+、Fe3+、Al3+从开始沉淀到沉淀完全的pH范围依次为7.1~9.6、2.0~3.7、3.1~4.7。③三种化合物的溶解度(S)随温度变化的曲线如图所示。
(1)在盐泥中加入稀硫酸调pH为1~2以及煮沸的目的是_____________________。
(2)若室温下的溶液中Mg2+的浓度为6.0 mol·L-1,则溶液pH≥________才可能产生Mg(OH)2沉淀。
(3)由滤液Ⅰ到滤液Ⅱ需先加入NaClO调溶液pH约为5,再趁热过滤,则趁热过滤的目的是__________________,滤渣的主要成分是______________________。
(4)从滤液Ⅱ中获得MgSO4·7H2O晶体的实验步骤依次为①向滤液Ⅱ中加入______________;②过滤,得沉淀;③________________;④蒸发浓缩,降温结晶;⑤过滤、洗涤得产品。
(5)若获得的MgSO4·7H2O的质量为24.6 g,则该盐泥中镁[以Mg(OH)2计]的百分含量约为________(MgSO4·7H2O的相对分子质量为246)。
①水,调成泥浆②稀硫酸调pH为1~2③煮沸④过滤―→―→产品
已知:①室温下Ksp[Mg(OH)2]=6.0×10-12。②在溶液中,Fe2+、Fe3+、Al3+从开始沉淀到沉淀完全的pH范围依次为7.1~9.6、2.0~3.7、3.1~4.7。③三种化合物的溶解度(S)随温度变化的曲线如图所示。
(1)在盐泥中加入稀硫酸调pH为1~2以及煮沸的目的是_____________________。
(2)若室温下的溶液中Mg2+的浓度为6.0 mol·L-1,则溶液pH≥________才可能产生Mg(OH)2沉淀。
(3)由滤液Ⅰ到滤液Ⅱ需先加入NaClO调溶液pH约为5,再趁热过滤,则趁热过滤的目的是__________________,滤渣的主要成分是______________________。
(4)从滤液Ⅱ中获得MgSO4·7H2O晶体的实验步骤依次为①向滤液Ⅱ中加入______________;②过滤,得沉淀;③________________;④蒸发浓缩,降温结晶;⑤过滤、洗涤得产品。
(5)若获得的MgSO4·7H2O的质量为24.6 g,则该盐泥中镁[以Mg(OH)2计]的百分含量约为________(MgSO4·7H2O的相对分子质量为246)。
(1)提高Mg2+的浸取率(其他合理答案均可)
(2)8
(3)温度较高时钙盐与镁盐分离得更彻底(或高温下CaSO4·2H2O溶解度小等合理答案均可) Al(OH)3、Fe(OH)3、CaSO4·2H2O
(4)NaOH溶液 向沉淀中加足量稀硫酸(合理答案均可)
(5)20.0%
(2)8
(3)温度较高时钙盐与镁盐分离得更彻底(或高温下CaSO4·2H2O溶解度小等合理答案均可) Al(OH)3、Fe(OH)3、CaSO4·2H2O
(4)NaOH溶液 向沉淀中加足量稀硫酸(合理答案均可)
(5)20.0%
(1)加入H2SO4可以使Mg的硅酸盐或碳酸盐充分转化成Mg2+。(2)c(OH-)= mol·L-1=10-6 mol·L-1,所以pH=8。(3)加入NaClO,可以把Fe2+氧化成Fe3+,当pH大约为5时,Fe3+、Al3+转化成沉淀;根据溶解度曲线,温度高时,CaSO4·2H2O的溶解度更小,所以滤渣的主要成分为Al(OH)3、Fe(OH)3和CaSO4·2H2O。(4)使Mg2+转化成MgSO4·7H2O的步骤为①加入NaOH溶液。②过滤得Mg(OH)2沉淀。③加入稀H2SO4。④蒸发浓缩、降温结晶、过滤得产品。(5)根据镁元素守恒得×100%=20%。
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