Question

(16分)硼镁泥是一种工业废料，主要成分是MgO，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。从硼镁泥中制取MgSO₄·7H₂O的工艺流程如下：

已知：NaClO与Mn²⁺反应产生MnO₂沉淀。

（1）实验中需用1．00 mol·L^-1的硫酸80．0ml。若用98％的浓硫酸配制，除量筒、玻璃棒、胶头滴管外，还需要的玻璃仪器有_____________。

（2）滤渣的主要成分除含有Fe(OH)₃、Al(OH)₃外，还有__________。

（3）“操作I”的主要操作为蒸发浓缩、冷却结晶、____________。

（4）写出加入NaClO时，溶液中氧化还原反应的离子方程式________________、_______________。

（5）已知：溶液的pH>3时，铝元素有多种存在形态，如A1³⁺、[Al(OH)]²⁺、[Al(OH)₂]⁺等，各形态之间可相互转化，写出该溶液中[Al(OH)]²⁺转化为[Al(OH)₂]⁺的离子方程式_______________________。

（6）某同学为探究Ag⁺和Fe²⁺反应，按如图连接装置并加入药品(盐桥中的物质不参与反应)，发现电压表指针偏移。电子由石墨经导线流向银。放置一段时间后，向甲烧杯中逐渐加入浓Fe₂(SO₄)₃溶液，发现电压表指针的变化依次为：偏移减小—回到零点—逆向偏移。则电压表指针逆向偏移后，银为_______极(填“正”或“负”)。由实验得出Ag⁺和Fe²⁺反应的离子方程式是______________________。

Answer

（1）烧杯、100mL容量瓶。

（2）MnO2、SiO2。

（3）过滤或过滤并洗涤。

（4）Mn2＋+ClO－+H2OMnO2+2H＋+Cl－、2Fe2＋+ClO－+2H＋2Fe3＋+Cl－+H2O。

（5）[Al(OH)]2++H2O [Al(OH)2]++H＋。

（6）负极， Ag++Fe2+ Ag+Fe3+。

【解析】

试题分析：（1）配制1．00 mol·L-1的硫酸80．0ml需要的玻璃仪器除量筒、玻璃棒、胶头滴管外，还需要烧杯、100mL容量瓶。（2）根据题给信息和流程氧化和水解的目的是除去混合物中铁、铝、锰等元素和二氧化硅，则过滤后滤渣的主要成分除含有Fe(OH)3、Al(OH)3外，还有MnO2、SiO2。（3）“操作I”为溶液中获得晶体的操作，主要操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤或过滤并洗涤。（4）加入NaClO时，溶液中氧化还原反应的离子方程式Mn2＋+ClO－+H2OMnO2+2H＋+Cl－、2Fe2＋+ClO－+2H＋2Fe3＋+Cl－+H2O。（5）[Al(OH)]2+水解生成[Al(OH)2]+和H＋，离子方程式为[Al(OH)]2++H2O [Al(OH)2]++H＋。（6）分析题给装置知该装置为原电池，电子由石墨经导线流向银，则石墨为原电池的负极，电极反应为Fe2＋-e－Fe3＋,银为原电池的正极，电极反应为Ag＋+e－Ag。放置一段时间后，向甲烧杯中逐渐加入浓Fe2(SO4)3溶液，电压表指针逆向偏移，则石墨为原电池的正极，电极反应为Fe3＋+e－Fe2＋，银为原电池的负极，电极反应为Ag-e－Ag＋。由实验得出Ag+和Fe2+反应为可逆反应，离子方程式是Ag++Fe2+ Ag+Fe3+。

考点：以硼镁泥的利用为载体考查物质的分离、提纯，化学实验基本操作及离子方程式的书写、原电池原理的应用。