Question

19．MgSO₄•7H₂O医药上用作泻剂．工业上用氯碱工业中的一次盐泥为原料生产．已知一次盐泥中含有镁、钙、铁、铝、锰的硅酸盐和碳酸盐等成分．主要工艺如下：

（1）用硫酸调整溶液pH到1～2，硫酸的作用是浸出Mg、Fe、Al、Mn离子，除去Si、Ca．
（2）加次氯酸钠溶液至pH=5～6并加热煮沸约5～10分钟，滤渣中主要含MnO₂和另两种沉淀，另两种沉淀是Al（OH）₃、Fe（OH）₃ （写化学式）．其中次氯酸钠溶液将MnSO₄在碱性条件下转化为MnO₂的离子方程式为：Mn²⁺+2OH^-+C1O^-=MnO₂↓+Cl^-+H₂O．
（3）若除杂后过滤，发现滤液发黄，需采取的措施是添加适量的次氯酸钠溶液，再煮沸、过滤．
（4）过滤后晶体常用丙酮或乙醇代替蒸馏水洗涤的目的是减小硫酸镁的溶解损耗，并快速干燥．
（5）晶体中结晶水含量的测定：准确称取0.20g MgSO₄•7H₂O样品，放入已干燥至恒重的瓷坩埚，置于马弗炉中，在200℃脱水1小时．为准确确定脱水后的质量，还需要经过的操作有：冷却（干燥器中）至室温→称量后重复脱水→冷却→称量至恒重．

Answer 1

分析 一次盐泥中含有镁、钙、铁、铝、锰的硅酸盐和碳酸盐等成分，加入硫酸反应生成硫酸镁，硫酸钙，硫酸铁，硫酸铝，硫酸锰，会把碳酸盐和硅酸盐转化为溶于水的硫酸盐，调节溶液PH至1～2，把钙离子形成硫酸钙沉淀，把硅酸根离子形成硅酸沉淀过滤除去，过滤，滤渣为H₂SiO₃、CaSO₄，滤液加入次氯酸钠是为了氧化锰离子为二氧化锰，调节溶液PH，Fe³⁺、Al³⁺水解生成Fe（OH）₃、Al（OH）₃沉淀，将滤液经过加热浓缩，冷却结晶，过滤等操作，获得MgSO₄•7H₂O晶体．
（1）将盐泥中的碳酸盐、硅酸盐转化为硫酸盐，硅酸盐转化为硅酸沉淀，钙盐转化为硫酸钙沉淀而除去；
（2）加热煮沸的主要目的是促进Al³⁺、Fe³⁺水解及Mn²⁺氧化成MnO₂；
（3）滤液发黄可能含有三价铁离子；
（4）丙酮为有机物，易挥发；
（5）重复脱水后恒重说明已经完全脱水．

解答 解：（1）盐泥中含有镁、钙、铁、铝、锰的硅酸盐和碳酸盐等成分，用H₂SO₄调节溶液PH至1～2，会把碳酸盐和硅酸盐转化为溶于水的硫酸盐，把钙离子形成硫酸钙沉淀，把硅酸根离子形成硅酸沉淀过滤除去，
故答案为：浸出Mg、Fe、Al、Mn离子，除去Si、Ca；
（2）Al³⁺、Fe³⁺水解生成Al（OH）₃、Fe（OH）₃，NaClO溶液在加热条件下将溶液中的Mn²⁺氧化成MnO₂，反应的离子方程式为Mn²⁺+2OH^-+C1O^-=MnO₂↓+Cl^-+H₂O，
故答案为：Al（OH）₃、Fe（OH）₃；Mn²⁺+2OH^-+C1O^-=MnO₂↓+Cl^一+H₂O；
（3）滤液发黄可能含有三价铁离子，可添加适量的次氯酸钠溶液，Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，次氯酸钠显碱性，可促进三价铁离子的水解，再煮沸、过滤，
故答案为：添加适量的次氯酸钠溶液，再煮沸、过滤；
（4）丙酮为有机物易挥发，用丙酮代替蒸馏水洗涤可减小硫酸镁的溶解损耗，并快速干燥，
故答案为：减小硫酸镁的溶解损耗，并快速干燥；
（5）重复脱水后至恒重说明已经完全脱水，
故答案为：称量后重复脱水→冷却→称量至恒重．

点评 本题考查物质的制备、除杂，涉及物质的检验以及沉淀的转化等知识，题目较为综合，难度中等，考查学生的分析能力．