Question

[化学—选修2：化学与技术]（15分）七水硫酸镁( MgSO₄.7H₂O)在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用，利用化工厂生产硼砂的废渣——硼镁泥可制取七水硫酸镁。硼镁泥的主要成分是MgCO₃，还含有其他杂质（MgO、SiO₂ 、Fe₂O₃、FeO、CaO、Al₂O₃、MnO等）。

表1  部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH

表2  两种盐的溶解度（单位为g/l00g水）

硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下：

根据以上流程图并参考表格pH和溶解度数据，试回答下列问题：

（1）硼镁泥加入浓硫酸时，FeO发生的变化是    （选填序号）。

a．被钝化       b．被氧化       c．被溶解

（2）过滤I的滤液中加入硼镁泥，调节溶液的pH =5—6，再加入NaClO溶液加热煮沸，其目的有：

①将溶液中的Mn²⁺氧化成MnO₂，该反应的离子反应方程式为             。

②             ，该反应的离子反应方程式为            。

（3）沉淀B中除MnO₂、SiO₂外还含有        、          等物质（填化学式）。

（4）沉淀C的化学式是           ，过滤III需趁热过滤的理由是              。

Answer

（1）bc

（2）①Mn2＋＋ClO－＋H2O＝2H＋＋Cl－＋MnO2↓

③将Fe2＋氧化为Fe3＋有利于除去

6Fe2＋＋ClO－＋2H＋＝2Fe3＋＋Cl－＋2H2O

（3）Fe(OH)3、Al(OH)3

（4）CaSO4·2H2(OH)2O或CaSO4；防止MgSO4在温度降低时结晶析出

【解析】

试题分析：（1）浓硫酸具有酸性和强氧化性，因此硼镁泥加入浓硫酸时，FeO发生的变化是被氧化、被溶解，答案选bc。

（2）过滤I的滤液中加入硼镁泥，调节溶液的pH =5—6，再加入NaClO溶液加热煮沸，其目的有：

①次氯酸钠具有强氧化性，能把溶液中的Mn2+氧化成MnO2，根据原子守恒和得失电子守恒可知该反应的离子反应方程式为Mn2＋＋ClO－＋H2O＝2H＋＋Cl－＋MnO2↓。

②溶液中含有亚铁离子，而亚铁离子沉淀需要的pH较大，因此需要把亚铁离子氧化为铁离子而除去，则次氯酸钠溶液的另一作用是将Fe2＋氧化为Fe3＋有利于除去，该反应的离子反应方程式为6F2＋＋ClO－＋2H＋＝2Fe3＋＋Cl－＋2H2O。

（3）根据表中数据可知在pH介于5到6时，溶液中的铝离子和铁离子完全沉淀，则沉淀B中除MnO2、SiO2外还含有Fe(OH)3、Al(OH)3等物质。

（4）根据溶解度表可知硫酸钙的溶解度受温度影响不大，而硫酸镁的溶解度随温度的升高而增大，所以沉淀C的化学式是CaSO4·2H2(OH)2O或CaSO4；而过滤III需趁热过滤的理由是防止MgSO4在温度降低时结晶析出。

考点：考查物质制备工艺流程图的分析与应用