Question

10．硼镁泥是一种工业废料，主要成分是MgO，还有CaO、MnO、Fe₂O、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．从硼镁泥中制取MgSO₄•7H₂O的工艺流程如下：

已知：NaClO与Mn²⁺反应产生MnO₂沉淀．

沉淀物	Fe（OH）3	Al（OH）3	Fe（OH）2
开始沉淀pH	2.3	4.0	7.6
完全沉淀pH	4.1	5.2	9.6

（1）实验中需用1.00mol•L^-1的硫酸80.0ml．若用98%的浓硫酸配制，除量筒、玻璃棒、胶头滴管外，还需要的玻璃仪器有烧杯、100mL容量瓶．
（2）滤渣的主要成分除含有Fe（OH）₃、Al（OH）₃外，还有MnO₂、SiO₂．
（3）“操作I”的主要操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤．
（4）写出加入NaClO时，溶液中氧化还原反应的离子方程式Mn²⁺+ClO^-+H₂O=MnO₂↓+2H⁺+Cl^-、2Fe²⁺+ClO^-+2H⁺=2Fe³⁺+Cl^-+H₂O．
（5）已知：溶液的pH＞3时，铝元素有多种存在形态，如A1³⁺、[Al（OH）]²⁺、[Al（OH）₂]⁺等，各形态之间可相互转化，写出该溶液中[Al（OH）]²⁺转化为[Al（OH）₂]⁺的离子方程式[Al（OH）]²⁺+H⁺=[Al（OH）]⁺+H₂O．
（6）某同学为探究Ag⁺和Fe²⁺反应，按如图连接装置并加入药品（盐桥中的物质不参与反应），发现电压表指针偏移．电子由石墨经导线流向银．放置一段时间后，向甲烧杯中逐渐加入浓Fe₂（SO₄）₃溶液，发现电压表指针的变化依次为：偏移减小-回到零点-逆向偏移．则电压表指针逆向偏移后，银为负极（填“正”或“负”）．由实验得出Ag⁺和Fe²⁺反应的离子方程式是Fe²⁺+Ag⁺?Fe³⁺+Ag．

Answer 1

分析 （1）配制硫酸溶液需要用到烧杯、量筒、玻璃棒、容量瓶以及胶头滴管等容器；
（2）加入的NaClO可与Mn²⁺反应生成MnO₂，SiO₂不反应，则滤渣的主要成分除含有Fe（OH）₃、Al（OH）₃外，还含有MnO₂、SiO₂，
（3）溶液经蒸发、浓缩、结晶、过滤后可得到晶体；
（4）溶液中含有Mn²⁺、Fe²⁺，具有还原性，可与NaClO发生氧化还原反应；
（5））[Al（OH）]²⁺与H⁺结合，可转化为[Al（OH）]⁺；
（6）向甲烧杯中逐渐加入浓Fe₂（SO₄）₃溶液，和乙池组成原电池，发现电压表指针的变化依次为，偏移减小→回到零点→逆向偏移，证明银做原电池负极，发生的反应为铁离子氧化为银；实验可知银离子具有强氧化性氧化亚铁离子为铁离子．

解答 解：（1）配制硫酸溶液需要用到烧杯、量筒、玻璃棒、100mL容量瓶以及胶头滴管等容器，
故答案为：烧杯、100mL容量瓶；
（2）加入的NaClO可与Mn²⁺反应生成MnO₂，SiO₂不反应，则滤渣的主要成分除含有Fe（OH）₃、Al（OH）₃外，还含有MnO₂、SiO₂，
故答案为：MnO₂、SiO₂；
（3）溶液经蒸发、浓缩、结晶、过滤后可得到晶体，故答案为：过滤（或过滤洗涤）；
（4）溶液中含有Mn²⁺、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Mn²⁺+ClO^-+H₂O=MnO₂↓+2H⁺+Cl^-，2Fe²⁺+ClO^-+2H⁺=2Fe³⁺+Cl^-+H₂O，
故答案为：Mn²⁺+ClO^-+H₂O=MnO₂↓+2H⁺+Cl^-；2Fe²⁺+ClO^-+2H⁺=2Fe³⁺+Cl^-+H₂O；
（5）[Al（OH）]²⁺与H⁺结合，可转化为[Al（OH）]⁺，离子方程式为[Al（OH）]²⁺+H⁺=[Al（OH）]⁺+H₂O，
故答案为：[Al（OH）]²⁺+H⁺=[Al（OH）]⁺+H₂O；
（6）向甲烧杯中逐渐加入浓Fe₂（SO₄）₃溶液，和乙池组成原电池，发现电压表指针的变化依次为，偏移减小→回到零点→逆向偏移，依据电子流向可知乙池中银做原电池负极，发生的反应为铁离子氧化为银生成亚铁离子；由实验现象得出，Ag⁺和Fe²⁺反应生成铁离子和金属银，反应的离子方程式是Fe²⁺+Ag⁺?Fe³⁺+Ag；
故答案为：负；Fe²⁺+Ag⁺?Fe³⁺+Ag．

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，有一定难度，本题注意要认真分析题中数据，考查学生的分析能力．