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）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%
解析
单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质)，粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450～500℃)，四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。
相关信息如下：
a．四氯化硅遇水极易水解；
b．硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；
c．有关物质的物理常数见下表：
| 物质 | SiCl4 | BCl3 | AlCl3 | FeCl3 | PCl5 |
| 沸点/℃ | 57.7 | 12.8 | － | 315 | － |
| 熔点/℃ | －70.0 | －107.2 | － | － | － |
| 升华温 度/℃ | － | － | 180 | 300 | 162 |
请回答下列问题：
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式_________________________。
(2)装置E中的h瓶需要冷却的理由是_______________________________。
(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的元素是________(填写元素符号)。
(4)为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，使铁元素还原成Fe2＋，再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式是：5Fe2＋＋MnO4-＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O
①滴定前是否要滴加指示剂？________(填“是”或“否”)，请说明理由__________________________________。
②某同学称取5.000 g残留物，经预处理后在容量瓶中配制成100 mL溶液，移取25.00 mL试样溶液，用1.000 × 10－2 mol·L－1KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00mL，则残留物中铁元素的质量分数是_______。
已知硫酸、氨水的密度与所加水量的关系如图所示，现有硫酸与氨水各一份，请根据表中信息，回答下列问题：
| | 溶质的物质的量 浓度(mol·L－1) | 溶液的密度(g·cm－3) |
| 硫酸 | c1 | ρ1 |
| 氨水 | c2 | ρ2 |
(1)表中硫酸的质量分数为 (不写单位，用含c1、ρ1的代数式表示)。
(2)物质的量浓度为c1 mol·L－1的硫酸与水等体积混合(混合后溶液体积变化忽略不计)，所得溶液的物质的量浓度为 mol·L－1。
(3)物质的量浓度为c2 mol·L－1的氨水与
c2 mol·L－1的氨水等质量混合，所得溶液的密度 (填“大于”、“小于”或“等于”，下同)ρ2 g·cm－3，所得溶液的物质的量浓度 
c2 mol·L－1(设混合后溶液的体积变化忽略不计)。 
实验室需要0.80 mol·L－1 NaOH溶液475 mL 和0. 40 mol·L－1硫酸500 mL。根据这两种溶液的配制情况回答下列问题：
(1)如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是__________(填编号)，配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是__________(填仪器名称)。
(2)容量瓶所不具备的功能有__________(填编号)。
| A．配制一定体积准确浓度的标准溶液 |
| B．量取一定体积的液体 |
| C．测量容量瓶规格以下的任意体积的液体 |
| D．贮存溶液 |
(3)根据计算用托盘天平称取NaOH的质量为________g。在实验中其他操作均正确，若容量瓶用蒸馏水洗涤后未干燥，则所得溶液浓度__________0.80 mol·L－1(填“大于”、“小于”或“等于”，下同)。若还未等溶液冷却就定容了，则所得溶液浓度____________0.80 mol·L－1。
(4)根据计算得知，所需质量分数为98%、密度为1.84 g·cm－3的浓硫酸的体积为________mL(计算结果保留一位小数)。如果实验室有10 mL、15 mL、20 mL、50 mL的量筒，最好选用________mL的量筒。