Question

硼镁泥是一种工业废料，主要成份是MgO（占40%），还有CaO、MnO、Fe₂O₃、FeO、Al₂O₃、SiO₂等杂质。以硼镁泥为原料制取的硫酸镁，可用于印染、造纸、医药等工业。从硼镁泥中提取MgSO₄·7H₂O的简要工业流程如下:

 

根据题意回答下列问题:

（1）实验中需要用98%的浓硫酸（p=1.84g/mL）来配制一定浓度的稀硫酸。下列所给的仪器中，属于配制过程中必须使用的有_____________（填写选项字母）。

A 普通漏斗

B 蒸发皿

C 量筒

D 烧杯

E 玻璃棒

F 药匙

（2）混合物A中，除了Mg²⁺、Ca²⁺、Mn²⁺、Fe²⁺，还含有的金属阳离子有______________（填离子符号）。

（3）经过步骤二的过程，化合价发生变化的两种金属元素是______________（填元素符号）。

（4）已知MgSO₄、CaSO₄溶解度如下表：

温度（℃）	40	50	60	70
MgSO4	30.9	33.4	35.6	36.9
CaSO4	0.210	0.207	0.201	0.193

①从表中数据可以总结出CaSO₄溶解度随温度的变化趋势是___________________。

②“除钙”是将MgSO₄和CaSO₄混合溶液中的CaSO₄除去，根据上表数据分析，“除钙”适宜的温度是______________(填“较低温度”或“较高温度”）。

（5）“操作I”是将滤液继续蒸发浓缩，冷却结晶，________________，便得到MgSO₄·7H₂O。

Answer

CDE Fe3+、Al3+ Mn、Fe 随着温度升高而减小 较高温度 洗涤、干燥

【解析】

（1）所给的仪器中，属于配制过程中必须使用的有C（量筒，用来量取原硫酸溶液和水的体积）D（烧杯，盛放溶液）E（玻璃棒，用来搅拌）。

（2）混合物A中，除了Mg2+、Ca2+、Mn2+、Fe2+，还含有的金属阳离子有稀硫酸和氧化铁反应生成的硫酸铁中的铁离子、稀硫酸和氧化铝反应生成的硫酸铝中的铝离子。

（3）单质中元素化合价是0，化合物中元素化合价代数和为零。硅元素不是金属元素。化合物中氧元素的化合价一般为-2价。反应前后钙、镁的化合价均不变为+2价，铝的化合价均为+3价，但氧化锰中锰的化合价为0-（-2）=+2价，二氧化锰中锰的化合价为0-（-2）×2=+4价，发生改变；氧化亚铁中铁元素的化合价为0-（-2）=+2价，氢氧化铁中氢氧根的化合价为-1价，铁的化合价为0-（-1）×3=+3价，发生改变；

（4）①从表中数据可以总结出CaSO4溶解度随温度的变化趋势是随着温度升高而减小。

②“除钙”是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去，根据上表数据分析，“除钙”适宜的温度是较高温度，是因为较高温度下硫酸镁溶解度较大，硫酸钙溶解度较小。

（5）“操作Ⅰ”是将滤液继续蒸发浓缩，冷却结晶，洗涤、干燥，便得到MgSO4•7H2O。