Question

【題目】七水硫酸鎂（MgSO47H2O）在印染、造紙和醫(yī)藥等工業(yè)上都有廣泛的應(yīng)用，利用化工廠生產(chǎn)硼砂的廢渣﹣硼鎂泥可制取七水硫酸鎂。硼鎂泥的主要成分是MgCO3，還含有其他雜質(zhì)（MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等）。

表1 部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)溶液的pH

沉淀物			Al（OH）3				Fe（OH）3		Fe（OH）2	Mn（OH）2	Mg（OH）2
pH值	5.2	3.2		9.7	10.4	11.2

表2 兩種鹽的溶解度（單位為g/100g水）

溫度/℃						10								30	40	50	60
CaSO4	0.19	0.21		0.21			0.20		0.19
MgSO47H2O			30.9		35.5			40.8		45.6		/

硼鎂泥制取七水硫酸鎂的工藝流程如下：

根據(jù)以上流程圖并參考表格pH數(shù)據(jù)和溶解度數(shù)據(jù)，試回答下列問(wèn)題：

（1）過(guò)濾I的濾液中加入硼鎂泥，調(diào)節(jié)溶液的pH=5～6，再加入NaClO溶液加熱煮沸，將溶液中的Mn2+氧化成MnO2，反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為 ．加熱煮沸的主要目的是 。

（2）沉淀B中除MnO2、SiO2外還含有 （填化學(xué)式）等物質(zhì)。

（3）檢驗(yàn)過(guò)濾Ⅱ后的濾液中是否含有Fe3+的實(shí)驗(yàn)方法是 。

（4）沉淀C的化學(xué)式是 ．過(guò)濾Ⅲ需趁熱過(guò)濾的理由是 。

Answer 1

【答案】（1）Mn2++ClO﹣+H2O＝MnO2↓+2H++Cl﹣；促進(jìn)Al3+、Fe3+水解及Mn2+氧化成MnO2；

（2）Fe（OH）3、Al（OH）3；（3）取過(guò)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(wú)Fe3+；（4）CaSO42H2O或CaSO4；以防MgSO4在溫度低時(shí)結(jié)晶析出

【解析】

試題分析：（1）調(diào)節(jié)溶液的pH=5～6，再加入NaClO溶液加熱煮沸，將溶液中的Mn2+氧化成MnO2，反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為Mn2++ClO﹣+H2O＝MnO2↓+2H++Cl；加熱有利于促進(jìn)Al3+、Fe3+的水解生成Fe（OH）3、Al（OH）3等沉淀及Mn2+氧化成MnO2。

（2）根據(jù)以上分析可知沉淀B中除MnO2、SiO2外還含有Fe（OH）3、Al（OH）3。

（3）檢驗(yàn)Fe3+離子的方法是在溶液中加入KSCN，溶液變紅色，反應(yīng)的離子方程式為Fe3++3SCN-＝Fe（SCN）3，所以實(shí)驗(yàn)操作為取過(guò)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(wú)Fe3+。

（4）趁熱過(guò)濾時(shí)，硫酸鈣的溶解度較小，而硫酸鎂的溶解度較大，易于分離混合物，此時(shí)過(guò)濾得到的沉淀為CaSO42H2O或CaSO4，如不趁熱過(guò)濾，冷卻后硫酸鎂的溶解度減小，會(huì)生成硫酸鎂晶體。