Question

【化学──化学与技术】（15分）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，以此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的流程如下：

根据题意回答第（1）～（6）题：

（1）实验中需用1mol/L的硫酸800 mL，若用98%的浓硫酸（ρ= 1.84 g/mL）来配制，量取浓硫酸时，需使用的量筒的规格为

A．10 mL        B．20 mL         C．50 mL           D．100 mL

（2）加入的NaClO可与Mn²⁺反应：Mn²⁺ + ClO^- + H₂O ＝ MnO₂↓ + 2H⁺ + Cl^-，还有一种离子也会被NaClO氧化，该反应的离子方程式为                。

（3）滤渣的主要成份除含有Fe(OH)₃、Al(OH)₃外，还有                 。

（4）在“除钙”前，需检验滤液中Fe³⁺是否被除尽，简述检验方法              。

（5）已知MgSO₄、CaSO₄的溶解度如下表：

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

“除钙”是将MgSO₄和CaSO₄混合溶液中的CaSO₄除去，根据上表数据，简要说明操作步骤               。“操作I”是将滤液继续蒸发浓缩，冷却结晶，           ，便得到了MgSO₄·7H₂O。

（6）实验中提供的硼镁泥共100 g，得到的MgSO₄·7H₂O为172.2 g，则MgSO₄·7H₂O的产率为      。

Answer

（15分）

（1）D（2分）

（2）2Fe2+ + ClO- + H2O ＝ 2Fe(OH)3 ↓ + Cl- + 4H+（2分）

（3）MnO2，SiO2（2分，答出一个给1分，多答或答错不给分）

（4）取少量滤液，向其中加入硫氰化钾溶液，如果溶液不变红色，说明滤液中不含Fe3+；如果溶液变红色，说明滤液中含Fe3+。（2分）

（5）蒸发浓缩，趁热过滤（2分） 过滤（或过滤洗涤）（2分）

（6）70%（3分）

【解析】

试题分析：（1）98%的浓硫酸的物质的量浓度为18.4mol/L，实验中要用1mol/L的硫酸800 mL，需要配制1.00mol/L的硫酸1000mL，需要98%的浓硫酸的体积为V==0.054L=54ml，故选D；

（2）溶液中含有Fe2+，Fe2+具有还原性，可与NaClO发生氧化还原反应，反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O；

（3）SiO2不与硫酸反应，次氯酸钠具有强氧化性，加入的NaClO可与Mn2+反应生成MnO2，把亚铁离子氧化成铁离子，溶液pH升高，铁离子生成氢氧化铁沉淀，铝离子形成氢氧化铝沉淀，过滤得滤渣Fe（OH）3、Al（OH）3、MnO2、SiO2；

（4）检验溶液中是否存在三价铁离子，方法为：取少量滤液，向其中加入硫氰化钾溶液，如果溶液不变红色，说明滤液中不含Fe3+；如果溶液变红色，说明滤液中含Fe3+；

（5）有温度对硫酸镁、硫酸钙的溶解度影响，温度越高，硫酸钙溶解度越小，可以采用蒸发浓缩，趁热过滤的方法除去硫酸钙；操作I”是将滤液继续蒸发浓缩，冷却结晶，再经过过滤，便得到了MgSO4·7H2O；

（6）100g硼镁泥中氧化镁的物质的量为：=1mol，根据镁原子守恒，生成MgSO4·7H2O的物质的量为1mol，质量为246g/mol×1mol=246g，MgSO4·7H2O的产率为：×100%=70.0%。

考点：考查了化学工艺流程的相关知识。