题目内容
【题目】以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥(主要含 MgO、SiO2、Fe2O3，另含少量 FeO、CaO、 Al2O3 、B2O3 等)为原料制取 MgSO4·7H2O 的工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)过滤需用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和_______；其中玻璃棒的作用是___________。
(2)滤渣 1 中的某种物质 是玻璃的主要成分之一，玻璃另外两种主要成分的化学式为_____________。除杂过程加入MgO 的作用是__________________。
(3)写出除杂过程中次氯酸钙将 Fe2+氧化的离子方程式__________________。
(4)除杂过程中，当 c(Al3+)=1×105 mol/L 时，c(Fe 3+)=__________mol/L。(已知Ksp [Al(OH)3] = 3.2×1034 ， Ksp[Fe(OH)3]= 1.1×1036，结果保留两位有效数字 )
(5)滤渣 3 主要成分的化学式是___________。
【答案】漏斗 引流 Na2SiO3 、CaSiO3 调 pH，使 Fe3+、Al3+等形成氢氧化物沉淀而除去 2Fe2++ ClO +2H+= 2Fe3++ Cl+ H2O 3.4×108 CaSO4 或 CaSO4
2H2O
【解析】
由流程图可知，硼镁泥(主要含 MgO、SiO2、Fe2O3，另含少量 FeO、CaO、 Al2O3 、B2O3 等) 经“酸解”再过滤除去二氧化硅，则“滤渣1”中主要含有SiO2；“除杂”时加入次氯酸钙发生2Fe2++ClO-+2H+═2Fe3++Cl-+H2O，氧化镁促进铁离子、铝离子水解，则次氯酸钙、氧化镁的作用分别是氧化亚铁离子、促进铁离子、铝离子转化为沉淀；此时滤液中主要含有CaSO4和MgSO4，趁热过滤除去CaSO4，滤液经浓缩结晶得产品MgSO4·7H2O，滤渣3为
CaSO4 或 CaSO42H2O。
（1）过滤操作需要烧杯、漏斗、玻璃棒，这三种玻璃仪器都是硅酸盐仪器；其中玻璃棒的作用是引流，防止液体溅出的作用；
因此，本题正确答案为：漏斗；引流；
（2）根据以上分析，滤渣1 中主要成分为SiO2，是玻璃的主要成分之一，玻璃另外两种主要成分的化学式为Na2SiO3 、CaSiO3 。除杂过程加入 MgO 的作用是调 pH，使 Fe3+、Al3+等形成氢氧化物沉淀而除去。
因此，本题正确答案为：Na2SiO3、 CaSiO3；调 pH，使 Fe3+、Al3+等形成氢氧化物沉淀而除去；
（3）次氯酸钙具有强氧化性，能将Fe2+氧化为Fe3+，“除杂”时加入次氯酸钙发生2Fe2++ClO-+2H+═2Fe3++Cl-+H2O，
因此，本题正确答案为：2Fe2++ ClO +2H+= 2Fe3++ Cl+ H2O；
（4）当Al3+恰好完全沉淀，此时c(Al3+)=1×105 mol/L，溶液中OH-浓度，
根据Ksp [Al(OH)3] = 3.2×1034 ，可得c(OH-)=
=
，
则根据Ksp[Fe(OH)3]= 1.1×1036，可得溶液中c(Fe 3+)= 
mol/L=3.4×108 mol/L。
因此，本题正确答案为：3.4×108；
（5）根据以上分析，滤渣3主要成分的化学式是CaSO4 或 CaSO42H2O。
因此，本题正确答案为：CaSO4 或 CaSO42H2O。
【题目】SO2为无色、有强烈刺激性气味的气体，是主要大气污染物之一，具有一定的还原性。
I． 探究 SO2 还原 Fe3+、I2。可使用的药品和装置如下图所示。
(1)实验室常用亚硫酸钠与 70%硫酸 加热制备二氧化硫，写出该反应的化学方程式_________________________________。
(2)B中可观察到的现象是__________________。
(3)C的作用是______________。
(4)设计实验检验A 中SO2与Fe3+反应所得还原产物____________________。
Ⅱ．某同学将SO2与漂粉精进行如下实验探究。
操 作 | 现 象 |
取适量漂粉精固体，加入 100 mL 水 | 大部分固体溶解，溶液略有颜色 |
过滤，用 pH 试纸测漂粉精溶液的 pH | pH 试纸先变蓝(约为12)，后褪色 |
将 SO2 持续通入漂粉精溶液中 | ①溶液出现浑浊，并呈淡黄绿色 |
②一段时间后，产生较多白色沉淀，黄绿色褪去 | |
(1)由 pH 试纸颜色变化说明漂粉精溶液具有的性质是______________________________。
(2)①中溶液呈淡黄绿色的可能原因是_________________________________；用离子方程式解释②中溶液黄绿色褪去的主要原因___________________________。
【题目】某学习小组通过下列装置探究MnO2与FeCl3·6H2O能否反应产生Cl2。
实验操作和现象：
操 作 | 现 象 |
点燃酒精灯，加热 | ⅰ.A中部分固体溶解，上方出现白雾 ⅱ.稍后，产生黄色气体，管壁附着黄色液滴 ⅲ.B中溶液变蓝 |
（1）现象ⅰ中的白雾是 ，形成白雾的原因是 。
（2）分析现象ⅱ，该小组探究黄色气体的成分，实验如下：
a．加热FeCl3·6H2O，产生白雾和黄色气体。
b．用KSCN溶液检验现象ⅱ和a中的黄色气体，溶液均变红。
通过该实验说明现象ⅱ中黄色气体含有 。
（3）除了氯气可使B中溶液变蓝外，推测还可能的原因是：
① 实验b检出的气体使之变蓝，反应的离子方程式是________________。实验证实推测成立。
② 溶液变蓝的另外一种原因是：在酸性条件下，装置中的空气使之变蓝。通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方案是 。
（4）为进一步确认黄色气体是否含有Cl2，小组提出两种方案，均证实了Cl2的存在。
方案1：在A、B间增加盛有某种试剂的洗气瓶C。
方案2：将B中KI-淀粉溶液替换为NaBr溶液；检验Fe2+ 。
现象如下：
方案1 | B中溶液变为蓝色 |
方案2 | B中溶液呈浅橙红色；未检出Fe2+ |
①方案1的C中盛放的试剂是 。
②方案2中检验Fe2+ 的原因是 。
③综合方案1、2的现象，说明选择NaBr溶液的依据是 。
（5）将A中产物分离得到Fe2O3和MnCl2，A中产生Cl2的化学方程式是 。