题目内容

（6分）MgSO4?7H2O可用造纸、纺织、陶瓷、油漆工业，也可在医疗上用作泻盐。它可以由某种工业废渣中提练，该工业废渣主要成分是MgCO3，另外还有CaCO3、B2O3、SiO2等杂质。试设计从此废渣中提出MgSO4?7H2O（要求写出主要实验步骤）。

CaSO4和MgSO4的溶解度与温度的关系如右图所示

第一步，加稀硫酸于废渣中，MgCO3、CaCO3溶解，而B2O3、SiO2不溶，过滤除去不溶物；

第二步，根据溶解――温度图，知道CaSO4随温度升高而溶解度下降，因此加热，浓缩CaSO4沉淀，而MgSO4留在溶液中，过滤，除去CaSO4；

第三步，蒸发、冷却、结晶，析出MgSO4?7H2O晶体，过滤即得。（各2分）

练习册系列答案
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（2009?广东模拟）七水硫酸镁（MgSO4?7H2O）在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用，利用化工厂生产硼砂的废渣-硼镁泥可制取七水硫酸镁．硼镁泥的主要成分是MgCO3，还含有其他杂质（MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等）．
表1  部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH
沉淀物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 Mn（OH）2 Mg（OH）2
pH值 5.2 3.2 9.7 10.4 11.2
表2  两种盐的溶解度（单位为g/100g水）
温度/℃ 10 30 40 50 60
CaSO4 0.19 0.21 0.21 0.20 0.19
MgSO4?7H2O 30.9 35.5 40.8 45.6 /
硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下：

根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度数据，试回答下列问题：
（1）过滤I的滤液中加入硼镁泥，调节溶液的pH=5～6，再加入NaClO溶液加热煮沸，将溶液中的Mn2+氧化成MnO2，反应的离子反应方程式为
Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-
Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-
．加热煮沸的主要目的是
促进Al3+、Fe3+水解及Mn2+氧化成MnO2
促进Al3+、Fe3+水解及Mn2+氧化成MnO2
．
（2）沉淀B中除MnO2、SiO2外还含有
Fe（OH）3、Al（OH）3
Fe（OH）3、Al（OH）3
（填化学式）等物质．
（3）检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3+的实验方法是
取过滤II后的滤液1～2ml于试管中，加入少量KSCN溶液，如果溶液不显红色，证明滤液中无Fe3+
取过滤II后的滤液1～2ml于试管中，加入少量KSCN溶液，如果溶液不显红色，证明滤液中无Fe3+
；
（4）沉淀C的化学式是
CaSO4?2H2O或CaSO4
CaSO4?2H2O或CaSO4
．过滤Ⅲ需趁热过滤的理由是
以防MgSO4在温度低时结晶析出
以防MgSO4在温度低时结晶析出
．
七水硫酸镁（MgSO4?7H2O）在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用．可利用化工厂生产硼砂的废渣M（主要成分是MgCO3，还含有MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3等杂质）来制取七水硫酸镁．已知：
表1  部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH
沉淀 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 Mg（OH）2
pH 5.2 3.2 9.7 11.2
表2  盐的溶解度（单位为 g/100g水）
温度 10℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃
CaSO4 0.19 0.21 0.21 0.20 0.19
MgSO4?7H2O 30.9 35.5 40.8 45.6 --
由废渣M制取七水硫酸镁的工艺流程如下：

回答下列问题：
（1）过滤I的滤液中加入NaClO溶液的目的是
将Fe2+氧化为Fe3+
将Fe2+氧化为Fe3+
，写出反应的离子方程式
6Fe2++3ClO-+3H2O=2Fe（OH）3↓+4Fe3++3Cl-或2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O
6Fe2++3ClO-+3H2O=2Fe（OH）3↓+4Fe3++3Cl-或2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O
，需要加热煮沸的目的是
促进Al3+、Fe3+的水解
促进Al3+、Fe3+的水解
．
（2）操作Ⅱ所用的玻璃仪器是
烧杯、漏斗、玻璃棒
烧杯、漏斗、玻璃棒
．
（3）检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3+，其实验方法是
Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3
Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3
．（用离子方程式表示）．
（4）沉淀C的化学式是
CaSO4?2H2O或CaSO4
CaSO4?2H2O或CaSO4
，过滤Ⅲ需趁热过滤的理由是
防止MgSO4在温度降低时结晶析出
防止MgSO4在温度降低时结晶析出
．
盐泥是氯碱工业中的废渣，主要含有镁、铁、铝、钙等的硅酸盐和碳酸盐．实验室以盐泥为原料制取MgSO4?7H2O的实验过程如下：

已知：①Ksp[Mg（OH）2]=6.0×10-12．②Fe2+、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下图所示．

（1）在盐泥中加入稀硫酸调pH为1～2以及第一次煮沸的目的是
提高Mg2+的浸取率
提高Mg2+的浸取率

（2）若溶液中Mg2+的浓度为6.0mol?L-1，则溶液pH≥
8
8
才可能产生Mg（OH）2沉淀．
（3）第二次过滤需要趁热进行，主要原因是
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）
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）
，所得滤渣的主要成分是
Al（OH）3、Fe（OH）3、CaSO4?2H2O
Al（OH）3、Fe（OH）3、CaSO4?2H2O
．
（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
NaOH溶液
NaOH溶液
；②过滤，得沉淀；③
向沉淀中加足量稀硫酸
向沉淀中加足量稀硫酸
；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24.6g，则该盐泥中镁[以Mg（OH）2计]的百分含量约为
20.0%
20.0%
（MgSO4?7H2O的相对分子质量为246）．
硼镁泥是一种工业废料，主要成分是MgO（约占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的流程如图：

（1）实验中需要1.00mol/L的硫酸1000mL，若用98%的浓硫酸（p=1.84g/mL）来配制．下列所给的容器中，属于配制该硫酸溶液必须使用的有
A、D、E
A、D、E
（填写选项字母）
A．容量瓶B．分液漏斗C．蒸馏烧瓶D．烧杯E．玻璃棒F．天平
（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
2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O或2Fe2++HClO+H+=2Fe3++Cl-+H2O
2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O或2Fe2++HClO+H+=2Fe3++Cl-+H2O

（3）滤渣的主要成分除含有Fe（OH）3、Al（OH）3外，还含有
MnO2、SiO2
MnO2、SiO2

（4）除去滤渣之前，往往还要加入一定量的硼镁泥，其原因可能是
调节溶液pH，使Fe3+、Al3+水解完全，除去多余的NaClO
调节溶液pH，使Fe3+、Al3+水解完全，除去多余的NaClO

（5）已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表
温度（°C） 40 50 60 70
MgSO4  30.9 33.4 35.6 36.9
CaSO4  0.210 0.207 0.201 0.197
“除钙”是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去，根据上表数据简要说明操作步骤
蒸发浓缩，趁热过滤
蒸发浓缩，趁热过滤

（6）“操作Ⅰ”是将滤液继续蒸发浓缩，冷却结晶，
过滤（或过滤洗涤）
过滤（或过滤洗涤）
，便得到了MgSO4?7H2O．
硼镁泥是一种工业废料，主要成份是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：
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根据题意回答问题：
（1）实验中需用1mol/L的硫酸800mL，若用98%的浓硫酸（ρ=1.84g/mL）来配制，量取浓硫酸时，需使用的量筒的规格为
 

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
 
．
（3）滤渣的主要成份除含有Fe（OH）3、Al（OH）3外，还有
 
．
（4）在“除钙”前，需检验滤液中Fe3+是否被除尽，简述检验方法
 
．
（5）已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表：
温度（℃） 40 50 60 70
MgSO4 30.9 33.4 35.6 36.9
CaSO4 0.210 0.207 0.201 0.193
“除钙”是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去，根据上表数据，简要说明操作步骤
 
．“操作I”是将滤液继续蒸发浓缩，冷却结晶，
 
，便得到了MgSO4?7H2O．
（6）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
 
．

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