Question

【題目】硼鎂泥主要成分是MgO(占40%)，還含有Na2B4O7、CaO、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、SiO2等雜質(zhì)。以硼鎂泥為原料制取MgSO4·7H2O的工藝流程如下：

已知部分金屬陽(yáng)離子沉淀的pH：Fe(OH)3：3.2，Al(OH)3：5.2，F(xiàn)e(OH)2：9.7，Mg(OH)2：11.2。

(1)為提高酸浸時(shí)浸出速率，可采取的措施有______________(寫出兩條)。

(2)H2SO4和Na2B4O7發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。

(3)加入NaClO后可以生成一種不溶于水的黑色固體，則反應(yīng)的離子方程式為_________。

(4)加MgO煮沸，并調(diào)整溶液pH=5～6的目的是_______________。

(5)已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表：

	10℃	20℃	40℃	60℃
MgSO4	28.2	33.7	44.5	54.6
CaSO4	0.244	0.255	0.264	0.265

“操作A”是將MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4。除去，根據(jù)上表數(shù)據(jù)，步驟為________________，__________________。

(6)本實(shí)驗(yàn)中多次用到抽濾操作，其裝置如圖，相比普通過(guò)濾，抽濾的優(yōu)點(diǎn)是____________________。

(7)實(shí)驗(yàn)中提供的硼鎂泥共100g，得到MgSO4·7H2O為172.2g，則MgSO4·7H2O的產(chǎn)率為__________。

Answer 1

【答案】 適當(dāng)增加硫酸濃度、提高反應(yīng)溫度、攪拌等 (任寫兩條，答案合理即可) Na2B4O2+H2SO4+5H2O=Na2SO4+4H3BO3↓ ClO-+Mn2++H2O=MnO2↓+Cl-+2H+ 使Fe、Al轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀除去 蒸發(fā)結(jié)晶 趁熱過(guò)濾 過(guò)濾速度快，得到的沉淀較干燥 70%

【解析】(1)為提高酸浸時(shí)浸出速率，可采取的措施有適當(dāng)增加硫酸濃度、提高反應(yīng)溫度、攪拌等；正確答案：適當(dāng)增加硫酸濃度、提高反應(yīng)溫度、攪拌等 (任寫兩條，答案合理即可)。

(2)根據(jù)反應(yīng)的流程可知，H2SO4和Na2B4O7發(fā)生反應(yīng)生成H3BO3沉淀和硫酸鈉，化學(xué)方程式為Na2B4O2+H2SO4+5H2O=Na2SO4+4H3BO3↓ ；正確答案：Na2B4O2+H2SO4+5H2O=Na2SO4+4H3BO3↓。

(3)根據(jù)題意可知， NaClO具有氧化性，能夠把錳離子氧化為二氧化錳，亞鐵離子氧化為鐵離子，只有二氧化錳不溶于水的黑色固體，則該反應(yīng)的離子方程式為ClO-+Mn2++H2O=MnO2↓+Cl-+2H+；正確答案：ClO-+Mn2++H2O=MnO2↓+Cl-+2H+。

(4)加入NaClO溶液后，亞鐵離子氧化為鐵離子，根據(jù)金屬陽(yáng)離子沉淀的pH：Fe(OH)3：3.2，Al(OH)3：5.2可知，加MgO煮沸，并調(diào)整溶液pH=5～6的目的是使Fe3+、Al3+變?yōu)槌恋矶�除去；正確答案：使Fe、Al轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀除去。

(5) 由表中數(shù)據(jù)可知，硫酸鈣的溶解度隨溫度的變化不大，硫酸鎂的溶解度隨溫度變化較大，因此可以采用蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過(guò)濾的操作除去MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4；正確答案：蒸發(fā)結(jié)晶；趁熱過(guò)濾。

(6)相比普通過(guò)濾，抽濾的優(yōu)點(diǎn)是過(guò)濾速度快，得到的沉淀較干燥；正確答案：過(guò)濾速度快，得到的沉淀較干燥。

(7) 硼鎂泥主要成分是MgO(占40%)，提供的硼鎂泥共100g，所以氧化鎂的質(zhì)量為40 g，物質(zhì)的量為1mol,理論上產(chǎn)生MgSO4·7H2O的量為1mol,質(zhì)量為246 g，則MgSO4·7H2O的產(chǎn)率為172.2/246 ×100%= 70%；正確答案：70%。