Question

【題目】實驗室用硼鎂泥為原料制取MgSO4·7H2O粗產品的過程如下：

硼鎂泥的主要成分如下表：

MgO	SiO2	FeO、Fe2O3	CaO	Al2O3	B2O3
30%～40%	20%～25%	5%～15%	2%～3%	1%～2%	1%～2%

(1)“酸解”時為提高Mg2＋的浸出率，可采用的措施是_____(寫一種)。所加酸不宜過量太多的原因是_____。

(2)“氧化”步驟中，若用H2O2代替Ca(ClO)2，則發生反應的離子方程式為______________。實際未使用H2O2，除H2O2成本高外，還可能的原因是______________________________________。

(3)“調pH”時用MgO而不用NaOH溶液的原因是________________________。

(4)結合附表信息，由MgSO4·7H2O粗產品(含少量CaSO4)提純獲取MgSO4·7H2O的實驗方案如下：將粗產品溶于水，_________________________________________________，室溫下自然揮發干燥。(實驗中必須使用的試劑有：飽和MgSO4溶液，乙醇)附：兩種鹽的溶解度(g/100 g水)

溫度℃	10	30	40	50
CaSO4	0.19	0.21	0.21	0.20
MgSO4·7H2O	30.9	35.5	40.8	45.6

Answer 1

【答案】加熱/攪拌/提高酸液濃度等避免調pH時消耗過多的MgOH2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2OH2O2不穩定易分解或Fe3＋等金屬離子會催化H2O2的分解防止加入的NaOH引入Na＋雜質加熱濃縮，趁熱過濾；將濾液冷卻結晶，過濾，用飽和MgSO4溶液洗滌，再用乙醇洗滌

【解析】

（1）為加快反應速率，可以采用升高溫度、適當增大反應物濃度、增大反應物接觸面積等方法，如適當升高溫度、把硼鎂泥粉碎、或攪拌、或適當增加硫酸濃度；另外所加酸過量太多，在后續操作中消耗過多的MgO，故答案為：加熱/攪拌/提高酸液濃度等；避免調pH時消耗過多的MgO；

（2）“氧化”步驟主要是氧化亞鐵離子，方便通過調節pH而將鐵元素除去，方程式為：H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O；但雙氧水不穩定，易分解，其中Fe3+為其分解的催化劑，因此不宜用H2O2代替Ca(ClO)2，故答案為：H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O、H2O2不穩定易分解或Fe3＋等金屬離子會催化H2O2的分解；

（3）用MgO來調節溶液的pH時，即使過量，也易通過過濾而除去，且不引入新的雜質，故答案為：防止加入的NaOH引入Na＋雜質；

（4）由CaSO4和MgSO4·7H2O溶解的特點可知，宜采用冷卻結晶的辦法來除去CaSO4，然后用飽和MgSO4溶液洗滌除去雜質，用乙醇洗滌利于去除水分，故答案為：加熱濃縮，趁熱過濾；將濾液冷卻結晶，過濾，用飽和MgSO4溶液洗滌，再用乙醇洗滌。