Question

【题目】硫酸镁晶体（MgSO4·7H2O）是一种重要的化工原料。以菱镁矿（主要成分是MgCO3，含少量FeCO3和不溶性杂质）为原料制取硫酸镁晶体的流程如下：

（1）MgCO3溶于稀硫酸的离子方程式是_________________________。

（2）加入H2O2溶液的目的是____________________（用离子方程式表示）。

（3）已知：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	9.1	7.6	1.9
完全沉淀	11.1	9.7	3.2

“沉淀”步骤中，用氨水调节溶液pH的范围是______________________________。

（4）“过滤”所得滤液中存在大量的阳离子有Mg2+、____________。

（5）“结晶”步骤中需蒸发浓缩滤液，使用的仪器有铁架台、酒精灯和_________________。

Answer 1

【答案】 MgCO3 + 2H+ === Mg2+ + CO2↑+ H2O H2O2 + 2Fe2+ + 2H+ === 2Fe3+ + 2 H2O 3.2~9.1 NH4+ 蒸发皿、玻璃棒

【解析】由流程结合已知，菱镁矿（主要成分是MgCO3，含少量FeCO3和不溶性杂质）加稀硫酸浸取，MgCO3、FeCO3溶于稀硫酸生成Mg2+和Fe2+，加入H2O2溶液氧化Fe2+为Fe3+，然后加氨水调节pH除去Fe3+，将滤液经过结晶等一系列处理得到硫酸镁晶体（MgSO4·7H2O）。

（1）根据强酸制弱酸原理，MgCO3溶于稀硫酸生成硫酸镁、水和二氧化碳，离子方程式是MgCO3 + 2H+ = Mg2+ + CO2↑+ H2O。（2）加入H2O2溶液的目的是氧化Fe2+，离子方程式为：H2O2 + 2Fe2+ + 2H+ = 2Fe3+ + 2 H2O。（3）用氨水调节溶液pH，使Fe3+沉淀除去，不能影响Mg2+，由数据可得，pH=3.2时Fe3+沉淀完全，pH=9.1时Mg2+开始沉淀，故用氨水调节溶液pH的范围是3.2~9.1。（4）因“沉淀”步骤中使用氨水，所以“过滤”所得滤液中存在大量的阳离子有Mg2+和NH4+。（5）因为“结晶”步骤中需蒸发浓缩滤液，故使用的仪器有铁架台、酒精灯、蒸发皿和玻璃棒。