Question

【題目】純橄巖為含鎂的硅酸鹽礦物，并含有MnO、Fe2O3、FeO、SiO2和一些有機物等雜質。工業上利用純橄巖制備一水硫酸鎂(MgSO4·H2O)的工藝流程如下：

（1）浸出時溫度控制在90℃~100℃之間，并且要連續攪拌2小時的目的是___________。

（2）上述流程中多次用到了過濾操作，實驗室過濾時需要用到的玻璃儀器是玻璃棒、燒杯和________________。

（3）向過濾Ⅰ的濾液中加入NaClO溶液，將溶液中的Mn2+氧化成MnO2，反應的離子方程式為________________________________。

（4）濾渣Ⅱ中主要成分為________________（填化學式）。

（5）檢驗過濾Ⅱ后的濾液中是否含有Fe3+的實驗操作方法是________________________。

（6）已知硫酸鎂的溶解度隨溫度變化的曲線如下圖，且溶液的沸點隨壓強增大而升高。為了從濾液中充分回收MgSO4·H2O，采取將濾液蒸發濃縮、加壓升溫結晶的方法，采取加壓升溫結晶的原因是________________________________。

Answer 1

【答案】提高純橄巖中鎂的浸出率 漏斗 Mn2++ClO+H2OMnO2↓+2H++Cl Fe(OH)3、MnO2 取過濾Ⅱ后的濾液1～2 mL于試管中，加入少量KSCN溶液，如果溶液不顯紅色，證明濾液中無Fe3+ 增大壓強，溶液沸點升高，溶液能夠達到較高溫度，有利于MgSO4·H2O晶體析出

【解析】

分析流程過程，純橄巖用硫酸進行酸浸，硅酸鹽與硫酸反應生成硫酸鹽和硅酸沉淀，MnO、Fe2O3、FeO與硫酸反應生成相應的硫酸鹽和水，SiO2不與硫酸反應也不溶于硫酸，以濾渣形式除去，故濾渣Ⅰ的成分可確定。濾液中加入NaClO溶液，可將Fe2+氧化為Fe3+，將Mn2+氧化為MnO2，通過調節pH=5～6，將Fe3+轉化為Fe(OH)3沉淀除去。則可知濾渣Ⅱ的成分。據此進行分析。

（1）浸出時升高溫度、連續攪拌，其目的是提高純橄巖中鎂的浸出率；答案為：提高純橄巖中鎂的浸出率；

（2）過濾時用到的玻璃儀器是玻璃棒、燒杯和漏斗；答案為：漏斗；

（3）NaClO將溶液中的Mn2+氧化成MnO2，本身被還原為Cl，依據守恒即可寫出反應的離子方程式：Mn2++ClO+H2OMnO2↓+2H++Cl；答案為：Mn2++ClO+H2OMnO2↓+2H++Cl；

（4）加入NaClO溶液，能將Fe2+氧化為Fe3+，將溶液中的Mn2+氧化成MnO2，調節溶液pH=5～6，將Fe3+轉化為Fe(OH)3沉淀，濾渣Ⅱ中主要成分為Fe(OH)3、MnO2；答案為：Fe(OH)3、MnO2；

（5）檢驗過濾Ⅱ后的濾液中是否含有Fe3+的實驗方法是用KSCN溶液，具體操作為取過濾Ⅱ后的濾液1～2 mL于試管中，加入少量KSCN溶液，如果溶液不顯紅色，證明濾液中無Fe3+；答案為：取過濾Ⅱ后的濾液1～2 mL于試管中，加入少量KSCN溶液，如果溶液不顯紅色，證明濾液中無Fe3+；

（6）從圖中可以看出，升高溫度，有利于MgSO4·H2O晶體析出，增大壓強，溶液的沸點升高，溶液能夠達到較高溫度，有利于MgSO4·H2O晶體析出。答案為：增大壓強，溶液沸點升高，溶液能夠達到較高溫度，有利于MgSO4·H2O晶體析出。