时间:2017-04-09 21:40:59
实验题 盐泥是氯碱工业中的废渣，主要含有镁、铁、铝、钙等的硅酸盐和碳酸盐。实验室以盐泥为原料制取MgSO4·7H2O的流程如下：
已知：(Ⅰ) Ksp[Mg(OH)2]＝6.0×
?
(Ⅱ) Fe2+、Fe3+、Al3+开始沉淀到完全沉淀的pH范围依次为：7.1~9. 6、2.0~3.7、3.1~4.7
(Ⅲ) 三种化合物的溶解度（S）随温度变化曲线如图。
回答下列问题：
（1）在盐泥中加H2SO4溶液控制pH为1～2以及第一次煮沸的目的是： 。
（2）若溶液中Mg2+的浓度为6 mol/L，溶液pH≥ 才可能产生Mg(OH)2沉淀。
（3）第二次过滤需要趁热进行，主要原因是 。所得滤渣的主要成分是 ?。
（4）从滤液Ⅱ中获得MgSO4·7H2O晶体的实验操作步骤为：①向滤液Ⅱ中加入 ，②过滤，得沉淀，③ ，④蒸发浓缩，降温结晶，⑤过滤、洗涤得产品。
（5）若获得的MgSO4·7H2O质量为24.6 g，则该盐泥中含镁[以Mg(OH)2计]的百分含量约?（MgSO4·7H2O式量为246）
实验题 盐泥是氯碱工业中的废渣，主要含有镁、铁、铝、钙等的硅酸盐和碳酸盐。实验室以盐泥为原料制取MgSO4·7H2O的流程如下：
已知：(Ⅰ) Ksp[Mg(OH)2]＝6.0×?
(Ⅱ) Fe2+、Fe3+、Al3+开始沉淀到完全沉淀的pH范围依次为：7.1~9.6、2.0~3.7、3.1~4.7
(Ⅲ) 三种化合物的溶解度（S）随温度变化曲线如图。
回答下列问题：
（1）在盐泥中加H2SO4溶液控制pH为1～2以及第一次煮沸的目的是： 。
（2）若溶液中Mg2+的浓度为6 mol/L，溶液pH≥ 才可能产生Mg(OH)2沉淀。
（3）第二次过滤需要趁热进行，主要原因是 。所得滤渣的主要成分是 ?。
（4）从滤液Ⅱ中获得MgSO4·7H2O晶体的实验操作步骤为：①向滤液Ⅱ中加入 ，②过滤，得沉淀，③ ，④蒸发浓缩，降温结晶，⑤过滤、洗涤得产品。
（5）若获得的MgSO4·7H2O质量为24.6 g，则该盐泥中含镁[以Mg(OH)2计]的百分含量约?（MgSO4·7H2O式量为246）
本题答案：（15分）
（1）提高Mg2+的浸取率（2分）
（2）8（2分）
（3）温度较高时钙盐与镁盐分离更彻底（或高温下CaSO4·2H2O溶解度小）（2分）
Al(OH)3、Fe(OH)3、CaSO4·2H2O?（2分）
（4）NaOH溶液（2分）?向沉淀中加足量稀硫酸（2分）
（5）20.0%（3分）
本题解析：由流程图，①②③酸浸，溶解，④分离溶液和固体杂质，主要是H2SiO3和不溶解的滤渣，⑤将Fe2＋ 氧化成Fe3＋ 以便分步除去，⑥分离Fe (OH)3、Al (OH)3和MgSO4、NaCl溶液，由滤液Ⅱ得到产品。⑴通过煮沸提高反应速率，提高Mg2＋ 的浸出率，答案：提高Mg2+的浸取率；⑵Ksp[Mg(OH)2]＝6.0×=c(Mg2＋)c2(OH― )得：c2(OH― )= 6.0×/6=1.0×10-12，c(OH― )=1.0×10―6mol/L,PH
8，答案：8；⑶从图中读出高温下CaSO4·2H2O溶解度小，与溶液分离更彻底，答案：温度较高时钙盐与镁盐分离更彻底（或高温下CaSO4·2H2O溶解度小）； Al(OH)3、Fe(OH)3、CaSO4·2H2O；⑷滤液Ⅱ中含有MgSO4、NaCl，要将NaCl分离出去，要先将Mg2＋ 形成Mg(OH)2沉淀，过滤后将Na Cl除去，然后加H2SO4重新生成MgSO4，然后蒸发浓缩，降温结晶，过滤、洗涤、干燥后获得晶体。答案：NaOH溶液；向沉淀中加足量稀硫酸；⑸MgSO4·7H2O质量为24.6 g，是0.1mol,则0.1molMg (OH)2为5.8?g，5.8g/29g×100%=20.0%。答案：20.0%。
本题所属考点：【物质的分离、提纯】
本题难易程度：【一般】