Question

【题目】硼镁泥是一种工业废料，主要成分是MgO（占40%），还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质，以此为原料制取的硫酸镁可用于印染、造纸、医药等工业。从硼镁泥中提取MgSO4·7H2O的流程如下：

（1）实验中需用1mol/L的硫酸480mL，若用18.4mol/L的浓硫酸来配置，量取浓硫酸时需使用的量筒规格为（_______）。

A 10mL B 20mL C 50mL D 100mL

（2）加入的NaClO可与Mn2+反应：Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl－还有一种离子也会被NaClO氧化，该反应的离子方程式为___________________________；滤渣中除含有氢氧化铁、氢氧化铝外还有_________。

（3）在“除钙”前需检验滤液中Fe3+是否被除尽，简述检验方法_____________________。

（4）已知硫酸镁、硫酸钙的溶解度如下表

“除钙”是将；硫酸镁和硫酸钙混合溶液中的硫酸钙除去根据上表数据，采取的操作是_______________、趁热过滤、_________、____________，便得到比较纯净的硫酸镁。

（5）实验中提供的硼镁泥共100g，得到的MgSO4·7H2O为172.2g，则MgSO4·7H2O的产率为__________________。

Answer 1

【答案】C 2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3+-+Cl-+H2O SiO2 MnO2 取少许滤液于试管中，加入硫氰化钾溶液，若溶液不变红，说明Fe3+已除尽 蒸发浓缩 洗涤 干燥 70﹪

【解析】

由流程图可知，加入硫酸溶液调节溶液pH为1，MgO、CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3金属氧化物都反应溶解，二氧化硅不反应溶解，再加入次氯酸钠溶液，溶液中Mn2+转化为MnO2沉淀，Fe2+被氧化为Fe3+，调节溶液pH为5—6，溶液中Fe3+和Al3+转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，过滤，滤渣中含有二氧化锰、二氧化硅、氢氧化铁和氢氧化铝，滤液中含有钙离子和镁离子，由图可知CaSO4的溶解度随温度的变化不大，而MgSO4在温度较高时溶解度大，蒸发浓缩、趁热过滤利于分离硫酸钙和硫酸镁，MgSO4溶液经蒸发、浓缩、结晶、过滤、干燥可得到晶体。

（1）实验中需用1mol/L的硫酸480mL应用500ml容量瓶配制，由稀释定律可得：1mol/L×0.5L=18.4mol/L×VL，V=0.027L=27ml，量取27ml浓硫酸时需使用的量筒规格为50ml，故答案为：C；

（2）溶液中含有Fe2+，具有还原性，可与NaClO发生氧化还原反应，反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O；过滤，滤渣中含有二氧化锰、二氧化硅、氢氧化铁和氢氧化铝，滤液中含有钙离子和镁离子，故答案为：2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O；SiO2、MnO2；

（3）检验滤液中Fe3+是否被除尽的操作是取少许滤液于试管中，加入硫氰化钾溶液，若溶液不变红，说明Fe3+已除尽，故答案为：取少许滤液于试管中，加入硫氰化钾溶液，若溶液不变红，说明Fe3+已除尽；

（4）由图可知CaSO4的溶解度随温度的变化不大，而MgSO4在温度较高时溶解度大，蒸发浓缩、趁热过滤利于分离硫酸钙和硫酸镁，MgSO4溶液经蒸发、浓缩、结晶、过滤、干燥可得到晶体，故答案为：蒸发浓缩；洗涤；干燥；

（5）100g硼镁泥中含有氧化镁的质量为100g×40%=40g，氧化镁的物质的量为1mol，则生成MgSO4·7H2O的质量为1mol×246g/mol=246g，则MgSO4·7H2O的产率为172.2g/246g×100%=70%，故答案为：70%。