题目内容
【题目】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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根据题意回答下列问题:
(1)实验中需用1mol/L的硫酸80mL,若用98%的浓硫酸来配制,除量筒、玻璃棒外,还需要的玻璃仪器有 。
(2)滤渣的主要成份除含有Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO2外,还有 。
(3)加入的NaClO可与Mn2+反应产生MnO2沉淀,该反应的离子方程式 。
在调节pH=5-6之前,还有一种离子也会被NaClO氧化,该反应的离子方程式为 。
(4)如何检验滤液中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 、 。
【答案】(1)烧杯、100mL的容量瓶、胶头滴管;(2)SiO2;
(3)Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-;2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O;
(4)取少量滤液,向其中加入硫氰化钾溶液,如果溶液不变红色,说明滤液中不含Fe3+;如果溶液变红色,说明滤液中含Fe3+;(5)蒸发浓缩,趁热过滤。
【解析】
试题分析:(1)配制一定物质的量浓度的溶液,需要用到的仪器有天平(或量筒)、胶头滴管、玻璃棒、烧杯、100mL容量瓶,因此缺少的玻璃仪器是:烧杯、100mL的容量瓶、胶头滴管;(2)SiO2不溶于硫酸,加入NaClO条件pH,因此得到沉淀是Fe(OH)2、Al(OH)3、MnO2、SiO2;(3)利用NaClO的氧化性把Mn2+氧化成MnO2,本身被还原成Cl-,Cl的化合价由+1价→-1价,化合价降低2,Mn由+2价→+4价,化合价升高2价,根据化合价升降法进行配平,因此离子反应方程式为Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-;根据杂质的成分,还有FeO,利用NaClO的氧化性把Fe2+氧化成Fe3+,2Fe2+ + ClO- + 2H+ = 2Fe3+ + Cl- + H2O;(4)检验Fe3+常用KSCN溶液,如果溶液变红,说明溶液中含有Fe3+,溶液不变红,说明Fe3+被除尽,操作是:取少量滤液,向其中加入硫氰化钾溶液,如果溶液不变红色,说明滤液中不含Fe3+;如果溶液变红色,说明滤液中含Fe3+;(5)根据溶解度,MgSO4随着温度升高,溶解度增大,CaSO4溶解度是随着温度升高而降低,因此采用蒸发浓缩,趁热过滤。