Question

（本題共12分）

硼鎂泥是一種工業廢料，主要成份是MgO（占40%），還有CaO、MnO、Fe₂O₃、FeO、Al₂O₃、SiO₂等雜質，以此為原料制取的硫酸鎂，可用于印染、造紙、醫藥等工業。從硼鎂泥中提取MgSO₄·7H₂O的流程如下：

根據題意回答：

1．實驗中需用0.8mol/L的硫酸800 mL，若用98%的濃硫酸（ρ= 1.84 g/mL）來配制，量取濃硫酸時，需使用的量筒的規格為       

A．10 mL             B．20 mL             C．50 mL             D．100 mL

2．加入的NaClO可與Mn²⁺反應：Mn²⁺ + ClO^- + H₂O → MnO₂↓ + 2H⁺ + Cl^-，還有一種離子也會被NaClO氧化，該反應的離子方程式為                                   。

3．濾渣的主要成份除含有Fe(OH)₃、Al(OH)₃外，還有                             。

4．在“除鈣”前，需檢驗濾液中Fe³⁺是否被除盡，簡述檢驗方法                    。

5．已知MgSO₄、CaSO₄的溶解度如下表：

溫度（℃）	40	50	60	70
MgSO4	30.9	33.4	35.6	36.9
CaSO4	0.210	0.207	0.201	0.193

“除鈣”是將MgSO₄和CaSO₄混合溶液中的CaSO₄除去，根據上表數據，簡要說明操作步驟                                     。“操作I”是將濾液繼續蒸發濃縮，冷卻結晶，           ，便得到了MgSO₄·7H₂O。

6．實驗中提供的硼鎂泥共100 g，得到的MgSO₄·7H₂O為172.2 g，則MgSO₄·7H₂O的產率為        。

 

Answer 1

【答案】

（共12分）

1．C（2分）

2．2Fe²⁺ + ClO^- + 2H⁺ → 2Fe³⁺ + Cl^- + H₂O（2分）

3．MnO₂，SiO₂（2分，答出一個給1分，多答或答錯不給分）

4．取少量濾液，向其中加入硫氰化鉀溶液，如果溶液不變紅色，說明濾液中不含Fe³⁺；如果溶液變紅色，說明濾液中含Fe³⁺。（2分）

5．蒸發濃縮，趁熱過濾（1分）   過濾（或過濾洗滌）（1分）

6．70%（2分）

【解析】1根據容量瓶的規格需要配制1L的硫酸溶液；設所需濃硫酸的體積為V ml

則：，解得V=43.5ml，故應該用50ml規格的量筒

2在提純過程中Fe²⁺、Mn²⁺全部被氧化為高價離子

3調整PH后，Fe³⁺、Al³⁺以沉淀形式存在，而錳以MnO₂形式存在，和SiO₂一起被過濾除去

4用KSCN檢驗Fe³⁺的存在

5由表格數據可知MgSO₄和CaSO₄的溶解度相差較大，并且溫度越高越明顯，所以蒸發濃縮，趁熱過濾除去CaSO₄。而對濾液繼續蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾洗滌后即可得到產物

（6）100 g硼鎂泥含MgO 40g，理論上可得到246 g的MgSO₄·7H₂O，故它的產率為70%