Question

硫酸镁在医疗上具有镇静、抗挛等功效．以菱镁矿（主要成分是MgCO₃）为主要原料制备硫酸镁的方法如下：

（1）步骤②中发生反应的离子方程式为

 

．
（2）步骤④中调节pH=6.0～6.5的目的是

 

．
（3）步骤⑤的操作为

 

（4）已知酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如表所示：

pH	＜8.0	8.0～9.6	＞9.6
颜色	黄色	绿色	蓝色

25℃时，向Mg（OH）₂的饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂，溶液所呈现的颜色为

 

[25℃时，Ksp[Mg（OH）₂]=5.6×10^-12]．

Answer 1

考点：物质的分离、提纯的基本方法选择与应用,物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

专题：有机物的化学性质及推断

分析：（1）步骤②中发生反应的为硫酸铵和氧化镁反应生成氨气、硫酸镁和水；
（2）步骤④中将硫酸镁溶液蒸发、结晶时，调节pH为弱酸性，抑制镁离子的水解；
（3）根据温度较高时会导致MgSO₄?7H₂O中的结晶水失去分析操作方法；
（4）Mg（OH）₂的饱和溶液中的溶度积计算饱和溶液中的氢氧根离子浓度，结合水溶液中离子积计算氢离子浓度计算pH，然后结合表中数据判断溶液所呈现的颜色．

解答： 解：（1）步骤②中发生反应的为硫酸铵和氧化镁反应生成氨气、硫酸镁和水，反应的离子方程式为 2NH₄⁺+MgO

△   .

Mg²⁺+2NH₃↑+H₂O，
故答案为：2NH₄⁺+MgO

△   .

Mg²⁺+2NH₃↑+H₂O；
（2）步骤④中将硫酸镁溶液蒸发、结晶时，为了抑制镁离子的水解，调节pH为弱酸性，使镁离子的水解平衡逆向移动，得到纯净的硫酸镁晶体，
故答案为：抑制Mg²⁺水解，以便得到较纯的产品；
（3）MgSO₄?7H₂O在加热条件下容易失去结晶水，无法得到纯净的MgSO₄?7H₂O，所以从硫酸镁溶液中获得MgSO₄?7H₂O的方法为蒸发浓缩、冷却结晶，
故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶；
（4）25℃时，Mg（OH）₂的溶度积K_sp=5.6×10^-12，根据反应Mg（OH）₂（s）?Mg²⁺+2OH^-可得：c（Mg²⁺）c²（OH^-）=5.6×10^-12，
设c（OH^-）=2c（Mg²⁺）=x，则：0.5x×x²=5.6×10^-12，
解得：x=2.24×10^-4mol/L，
c（H⁺）=

10 -14

2，24×10 -4

mol/L=4.5×10^-11mol/L，
溶液的pH=10.4＞9.6，所以溶液呈蓝色，
故答案为：蓝色．

点评：本题考查了硫酸钡的制备方法、化学实验操作方法的综合应用等知识，难度中等，试题涉及的知识点较多，全面考查了学生的分析、理解能力，正确分析题中数据为解答关键，难度较大．