题目内容

12．镁及其化合物在工业上有许多用途．以氯碱工业的“一次盐泥”（含有镁、钙、铁、铝、锰的硅酸盐和碳酸盐等成分）为原料制备七水合硫酸镁（MgSO4•7H2O）的工艺流程图如图所示：

（1）写出盐泥中的CaSiO3与硫酸反应的化学方程式：CaSiO3+H2SO4=H2SiO3+CaSO4．为提高硫酸与盐泥的反应速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有加热、搅拌等方法（写出两条）．
（2）“沉淀1”的主要成分是H2SiO3、CaSO4（写化学式）．
（3）加NaClO溶液是氧化Fe2+和Mn2+，“沉淀2”中主要含有MnO2和另外两种难溶物，这两种难溶物的化学式为Fe（OH）3、Al（OH）3．NaClO溶液将Mn2+氧化为MnO2的离子方程式为ClO-+Mn2++H2O=MnO2+Cl-+2H+．
（4）“沉淀3”是（写电子式）．
（5）“操作X”共有五步操作，第一步操作是蒸发浓缩，其作用是增大硫酸镁溶液的浓度，使其接近饱和状态，便于硫酸镁晶体析出．

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，得到的沉淀1主要为H2SiO3、CaSO4，过滤，滤液加入次氯酸钠是为了氧化锰离子为二氧化锰，同时溶液中Fe3+、Al3+水解生成Fe（OH）3、Al（OH）3沉淀，所以沉淀2为MnO2、Fe（OH）3、Al（OH）3，过滤，在滤液中加入氢氧化钠生成氢氧化镁沉淀，所以沉淀3为Mg（OH）2，氢氧化镁中加入硫酸得到硫酸镁溶液，将溶液经过加热浓缩，冷却结晶，过滤、洗涤、干燥等操作，获得MgSO4•7H2O晶体，据此答题；

解答 解：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，得到的沉淀1主要为H2SiO3、CaSO4，过滤，滤液加入次氯酸钠是为了氧化锰离子为二氧化锰，同时溶液中Fe3+、Al3+水解生成Fe（OH）3、Al（OH）3沉淀，所以沉淀2为MnO2、Fe（OH）3、Al（OH）3，过滤，在滤液中加入氢氧化钠生成氢氧化镁沉淀，所以沉淀3为Mg（OH）2，氢氧化镁中加入硫酸得到硫酸镁溶液，将溶液经过加热浓缩，冷却结晶，过滤、洗涤、干燥等操作，获得MgSO4•7H2O晶体，
（1）CaSiO3与硫酸反应的化学方程式为CaSiO3+H2SO4=H2SiO3+CaSO4，根据影响反应速率的因素可知，为提高硫酸与盐泥的反应速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有加热、搅拌等方法，
故答案为：CaSiO3+H2SO4=H2SiO3+CaSO4；加热、搅拌等方法；
（2）根据上面的分析可知，“沉淀1”的主要成分是H2SiO3、CaSO4，
故答案为：H2SiO3、CaSO4；
（3）根据上面的分析可知，沉淀2为MnO2、Fe（OH）3、Al（OH）3，NaClO溶液将Mn2+氧化为MnO2的离子方程式为ClO-+Mn2++H2O=MnO2+Cl-+2H+，
故答案为：Fe（OH）3、Al（OH）3；ClO-+Mn2++H2O=MnO2+Cl-+2H+；
（4）“沉淀3为Mg（OH）2，其电子式为，
故答案为：；
（5）“操作X”共有五步操作，第一步操作是蒸发浓缩，其作用是增大硫酸镁溶液的浓度，使其接近饱和状态，便于硫酸镁晶体析出，
故答案为：增大硫酸镁溶液的浓度，使其接近饱和状态，便于硫酸镁晶体析出．

点评 本题考查物质的制备、除杂，涉及化学用语的书写以及沉淀的转化等知识，题目较为综合，有一定难度，本题注意流程的分析，考查学生的分析能力．

练习册系列答案
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2．NH3和NOx在催化剂作用下可转变为N2和H2O，这是目前硝酸厂尾气治理所普遍采用的一种方法，为了提高NO的转化率实际操作中用过量的氨气．某研究小组拟验证NO能被氨气还原并计算其转化率．（已知：浓硫酸在常温下不氧化NO气体）．

（1）装置③可以选的干燥剂为：b（选填序号，下同）；
a．浓硫酸    b．碱石灰    c．无水氯化钙
（2）若实验室只提供浓氨水和生石灰两种试剂，你会选择图2B或C装置来制取氨气；所选装置中盛放生石灰的仪器名称是锥形瓶．
（3）写出装置⑤中反应的化学方程式6NO+4NH3$\frac{\underline{催化剂}}{△}$5N2+6H2O；该反应中的氧化剂是NO．
（4）实验室在用装置D制取较纯NO过程中，先在试管中加入2～3粒石灰石，注入适量稀硝酸，反应一段时间后，再塞上带有细铜丝的胶塞进行后续反应，加入石灰石的作用产生二氧化碳排尽装置中的空气，防止氧化NO．
（5）实验完成后，检验装置⑥中NH4+的存在需要浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸．
（6）已知NO与FeSO4溶液反应形成棕色可溶性的[Fe（NO）]SO4，装置⑥中，没有将进气导管直接插入浓硫酸中，而是接了一小段玻璃管，小段玻璃管的作用是防倒吸；装置⑦的作用是除去NO和检验氨气是否除尽，若氨气未除尽观察到⑦中的实验现象是⑦中溶液变浑浊．
（7）化学是一门以实验为基础的科学，下列叙述正确的是③⑥（填写序号）．
①将0.2mol•L-1FeCl3溶液滴加到沸水中，然后继续加热并不断搅拌可制得氢氧化铁胶体．
②检验氧化铁中的氧化亚铁，先用硫酸溶液溶解，然后加入盐酸酸化的高锰酸钾溶液．
③用NaOH固体配制100g 10%的氢氧化钠溶液时，用到的玻璃仪器主要有玻璃棒、烧杯、量筒和胶头滴管．
④托盘天平、容量瓶、量筒、滴定管等定量仪器均标有0刻度线．
⑤除去CO2中HCl，可将混合气体通过盛有饱和Na2CO3溶液的洗气瓶．
⑥纯净的氢气在氯气中安静地燃烧，产生苍白色火焰，瓶口伴有白雾．
⑦加入盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体，则试样中一定有CO32-．
3．最近中美研究人员发明了一种可快速充放电的铝离子电池，该电池电解质为离子液体{AlCl3/[EMIM]Cl}，放电时有关离子转化如图所示．下列说法正确的是（　　）
A．放电时，负极发生：2AlCl4--e-=Al2Cl7-+Cl-
B．放电时，电路中每流过3mol电子，正极减少27g
C．充电时，泡沫石墨极与外电源的负极相连
D．充电时，阴极发生：4Al2Cl7-+3e-=Al+7AlCl4-
20．下图是某些实验的部分装置，其中所注明的实验能达到实验目的（　　）
A．
除去CO气体中的CO2气体		B．分
离碘酒中的碘和酒精
C．
验证NH3的溶解性		D．
吸收HCl防倒吸
7．在一定温度下，改变反应物中n（SO2）对反应2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H＜0的影响如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．反应b、c点均为平衡点，a点未达平衡且向正反应方向进行
B．a、b、c三点的平衡常数Kb＞Kc＞Ka
C．上述图象可以得出SO2的含量越高得到的混合气体中SO3的体积分数越高
D．a、b、c三点中，a点时SO2的转化率最高
17．为确定CuO和Fe2O3混合粉末中氧化铁的含量，某同学做了如下实验并得到相应数据：取W g该混合物在H2流中加热，充分反应后，得到的残留固体的质量为（W-5.6）g；另取W g该混合物用足量的稀硫酸溶解，之后加入50g铁屑，反应共生成1.12L（标准状况）气体，滤出固体残留物并洗涤，烘干，称得其质量为42g．计算混合物中Fe2O3的质量分数．
4．中和10%的硫酸溶液49g，需要氢氧化钠多少摩尔？反应后盐溶液的质量分数是多少？
1．某课外活动小组为了检验钠与水反应的产物，设计如图装置（夹持装置省略）．首先在U形管内加入少量煤油和几粒钠块，再从U形管高端加入水（含有酚酞），赶出空气，一会儿加热铜丝．
根据反应中观察到的现象，回答下列问题：
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15．化学与生活、生产密切相关，下列说法正确的是（　　）
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