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七水硫酸鎂(MgSO4?7H2O)在印染、造紙和醫(yī)藥等工業(yè)上都有廣泛的應用,利用化工廠生產硼砂的廢渣-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(MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等).
表1  部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的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
MgSO4?7H2O 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:

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根據以上流程圖并參考表格pH數據和溶解度數據,試回答下列問題:
(1)過濾I的濾液中加入硼鎂泥,調節(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,反應的離子反應方程式為______.加熱煮沸的主要目的是______.
(2)沉淀B中除MnO2、SiO2外還含有______(填化學式)等物質.
(3)檢驗過濾Ⅱ后的濾液中是否含有Fe3+的實驗方法是______;
(4)沉淀C的化學式是______.過濾Ⅲ需趁熱過濾的理由是______.
(1)NaClO溶液在加熱條件下將溶液中的Mn2+氧化成MnO2,反應的離子方程式為Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-,鹽類的水解為吸熱反應,加熱有利于Al3+、Fe3+水解
以及Mn2+氧化成MnO2,故答案為:Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-;促進Al3+、Fe3+水解及Mn2+氧化成MnO2
(2)根據表中數據可知,在調節(jié)溶液的PH在5~6時,Fe3+、Al3+水解生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,故答案為:Fe(OH)3、Al(OH)3
(3)Fe3+離子與KSCN溶液生成血紅色的Fe(SCN)3,可利用該反應進行檢驗,故答案為:取過濾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Fe3+;
(4)CaSO4的溶解度隨溫度的變化不大,而MgSO4在溫度較高時易溶于水,趁熱過濾利于分離硫酸鈣和硫酸鎂,并防止MgSO4在溫度低時結晶析出,
故答案為:CaSO4?2H2O或CaSO4;以防MgSO4在溫度低時結晶析出.
練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

(2009?靜安區(qū)二模)利用化工廠生產硼砂的廢渣--硼鎂泥可制取七水硫酸鎂(MgSO4?7H2O),硼鎂泥的主要成分是MgCO3,還含有其它雜質(MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等).
表1  部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的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(g/100g水)
溫度/℃ 10 30 40 50 60
CaSO4 0.19 0.21 0.21 0.20 0.19
MgSO4?7H2O 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:

根據以上流程圖并參考pH數據和溶解度數據,試回答下列問題:
(1)硼鎂泥加入濃硫酸時,FeO發(fā)生的變化是
bc
bc
(選填序號).
a.被鈍化          b.被氧化        c.被溶解
(2)往過濾Ⅰ得到的濾液中加入硼鎂泥,調節(jié)溶液的pH=5~6,再加入NaClO溶液可將溶液中的Mn2+氧化成MnO2,該反應的離子反應方程式為
Mn2++ClO-+H2O═MnO2↓+2H++Cl-
Mn2++ClO-+H2O═MnO2↓+2H++Cl-
.加熱煮沸的目的是
促進Al3+、Fe3+水解
促進Al3+、Fe3+水解

(3)沉淀B中除MnO2外還含有
Fe(OH)3、Al(OH)3
Fe(OH)3、Al(OH)3
(填化學式)等物質.
(4)沉淀C的化學式是
CaSO4?2H2O或CaSO4
CaSO4?2H2O或CaSO4
;產生沉淀C的操作需趁熱進行的原因是
以防MgSO4在溫度低時結晶析出
以防MgSO4在溫度低時結晶析出
;洗滌沉淀需要的玻璃儀器有:燒杯、
漏斗、玻璃棒
漏斗、玻璃棒
;若用乙醇代替水作洗滌劑洗滌沉淀C,原因是
降低CaSO4?2H2O的溶解度(或減少CaSO4?2H2O的溶解)
降低CaSO4?2H2O的溶解度(或減少CaSO4?2H2O的溶解)

(5)過濾出MgSO4?7H2O晶體的濾液中含有的金屬陽離子有
Mg2+、Na+
Mg2+、Na+
,生產中對該濾液的處理方法是
循環(huán)利用
循環(huán)利用
;檢驗濾液是否含有SO42-操作是
取濾液1~2mL于試管中,加入BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,說明有SO42-
取濾液1~2mL于試管中,加入BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,說明有SO42-

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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

(2009?廣東模擬)七水硫酸鎂(MgSO4?7H2O)在印染、造紙和醫(yī)藥等工業(yè)上都有廣泛的應用,利用化工廠生產硼砂的廢渣-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(MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等).
表1  部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的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
MgSO4?7H2O 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:

根據以上流程圖并參考表格pH數據和溶解度數據,試回答下列問題:
(1)過濾I的濾液中加入硼鎂泥,調節(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,反應的離子反應方程式為
Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-
Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-
.加熱煮沸的主要目的是
促進Al3+、Fe3+水解及Mn2+氧化成MnO2
促進Al3+、Fe3+水解及Mn2+氧化成MnO2

(2)沉淀B中除MnO2、SiO2外還含有
Fe(OH)3、Al(OH)3
Fe(OH)3、Al(OH)3
(填化學式)等物質.
(3)檢驗過濾Ⅱ后的濾液中是否含有Fe3+的實驗方法是
取過濾II后的濾液1~2ml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Fe3+
取過濾II后的濾液1~2ml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Fe3+
;
(4)沉淀C的化學式是
CaSO4?2H2O或CaSO4
CaSO4?2H2O或CaSO4
.過濾Ⅲ需趁熱過濾的理由是
以防MgSO4在溫度低時結晶析出
以防MgSO4在溫度低時結晶析出

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科目:高中化學 來源: 題型:

七水硫酸鎂(MgSO4?7H2O)在印染、造紙和醫(yī)藥等工業(yè)上都有廣泛的應用.可利用化工廠生產硼砂的廢渣M(主要成分是MgCO3,還含有MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3等雜質)來制取七水硫酸鎂.已知:
表1  部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時的pH
沉淀 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mg(OH)2
pH 5.2 3.2 9.7 11.2
表2  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
MgSO4?7H2O 30.9 35.5 40.8 45.6 --
由廢渣M制取七水硫酸鎂的工藝流程如下:

回答下列問題:
(1)過濾I的濾液中加入NaClO溶液的目的是
將Fe2+氧化為Fe3+
將Fe2+氧化為Fe3+
,寫出反應的離子方程式
6Fe2++3ClO-+3H2O=2Fe(OH)3↓+4Fe3++3Cl-或2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O
6Fe2++3ClO-+3H2O=2Fe(OH)3↓+4Fe3++3Cl-或2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O
,需要加熱煮沸的目的是
促進Al3+、Fe3+的水解
促進Al3+、Fe3+的水解

(2)操作Ⅱ所用的玻璃儀器是
燒杯、漏斗、玻璃棒
燒杯、漏斗、玻璃棒

(3)檢驗過濾Ⅱ后的濾液中是否含有Fe3+,其實驗方法是
Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
.(用離子方程式表示).
(4)沉淀C的化學式是
CaSO4?2H2O或CaSO4
CaSO4?2H2O或CaSO4
,過濾Ⅲ需趁熱過濾的理由是
防止MgSO4在溫度降低時結晶析出
防止MgSO4在溫度降低時結晶析出

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

利用化工廠生產硼砂的廢渣--硼鎂泥可制取七水硫酸鎂(MgSO4?7H2O),硼鎂泥的主要成分是MgCO3,還含有其它雜質(MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等).
表1 部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH
沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2Mg(OH)2
pH值5.23.29.710.411.2
表2 兩種鹽的溶解度(g/100g水)
溫度/℃1030405060
CaSO40.190.210.210.200.19
MgSO4?7H2O30.935.540.845.6/
硼鎂泥制取七水硫酸鎂的工藝流程如下:

根據以上流程圖并參考pH數據和溶解度數據,試回答下列問題:
(1)硼鎂泥加入濃硫酸時,FeO發(fā)生的變化是______(選填序號).
a.被鈍化     b.被氧化    c.被溶解
(2)往過濾Ⅰ得到的濾液中加入硼鎂泥,調節(jié)溶液的pH=5~6,再加入NaClO溶液可將溶液中的Mn2+氧化成MnO2,該反應的離子反應方程式為______.加熱煮沸的目的是_______.
(3)沉淀B中除MnO2外還含有______(填化學式)等物質.
(4)沉淀C的化學式是______;產生沉淀C的操作需趁熱進行的原因是______;洗滌沉淀需要的玻璃儀器有:燒杯、______;若用乙醇代替水作洗滌劑洗滌沉淀C,原因是______.
(5)過濾出MgSO4?7H2O晶體的濾液中含有的金屬陽離子有______,生產中對該濾液的處理方法是______;檢驗濾液是否含有SO42-操作是______.

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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

(12分)七水硫酸鎂(MgSO4?7H2O)為白色細小四角柱狀結晶,無臭,味苦,在干燥空氣中易風化,易溶于水,緩溶于甘油,微溶于乙醇,熱至68℃以上熔化。在印染、造紙和醫(yī)藥等工業(yè)上都有廣泛的應用,利用化工廠生產硼砂的廢渣――硼鎂泥可制取七水硫酸鎂。

表1  硼鎂泥的主要化學成分

成分

MgO

SiO2

Fe2O3

CaO

B2O3

Al2O3

MnO

CO2

質量分數%

25-38

18-25

6-15

1-3

1-2

1-2

1-2

15-20

表2  部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH

沉淀物

Al(OH)3

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Mn(OH)2

Mg(OH)2

pH值

4.7

3.2

9.7

10.4

11.2

硼鎂泥制取七水硫酸鎂的工藝流程如下

根據以上流程圖并參考表格數據,試回答下列問題:

⑴ 硼鎂泥是硼鎂礦生產硼砂(Na2B4O7?10H­2O)時的廢渣。將硼鎂礦(2MgO?B2O)鍛燒、粉碎后加水和純堿,在加熱加壓下通入CO2可得硼砂。此反應為熵減小反應, 試寫出反應方程式:                        。

⑵ 沉淀A中除二氧化硅外,還含有硼酸,硼酸微溶于水,為一元弱酸,其酸性不來源于羥基的電離,寫出硼酸水溶液電離方程式                                。

⑶ CaSO4的溶解度隨溫度升高變化不明顯,在得到沉淀C時,對蒸發(fā)濃縮后的溶液卻要進行趁熱過濾,原因是                                            。

⑷ 經對沉淀B進行分析,發(fā)現其中含有二氧化錳,用方程式解釋原因:        。

⑸ 用正三辛胺(TOA)做萃取劑,磺化煤油做稀釋劑,通過有機萃取也可以用來除去硫酸鎂浸出液中的鐵。其主要反應如下:

Fe2+H2O=Fe(OH)2+H                       ⑴

Fe(OH)2+SO42=Fe(OH)SO4                     ⑵

2R3N+H2SO4=(R3NH)2SO4                          ⑶

Fe(OH)SO4+(R3NH)2SO4=Fe(OH)SO4?(R3NH)2SO4     ⑷

試問:浸出液初始pH須加H2SO4調至0.9左右,pH>1.5時不利于萃取。試給出須加H2SO4的兩個理由                                                         

                                                                      。

pH<0.5亦不利于萃取,給出其主要原因                                      。

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