Question

盐泥是氯碱工业中的废渣，主要成分是镁的硅酸盐和碳酸盐（含少量铁、铝、钙的盐）。实验室以盐泥为原料制取MgSO₄•7H₂O的实验过程如下：

已知：①室温下K_sp[Mg（OH）₂]=6.0×10^﹣12．②在溶液中，Fe²⁺、Fe³⁺、Al³⁺从开始沉淀到沉淀完全的pH范围依次为7.1～9.6、2.0～3.7、3.1～4.7．③三种化合物的溶解度（S）随温度变化的曲线如图所示．

（1）在盐泥中加入稀硫酸调pH为1～2以及煮沸的目的是                    ；

（2）若室温下的溶液中Mg²⁺的浓度为6.0mol•L^﹣1，则溶液pH≥            才可能产生Mg（OH）₂沉淀；

（3）由滤液Ⅰ到滤液Ⅱ需先加入NaClO调溶液pH约为5，再趁热过滤，则趁热过滤的目的是                ，滤渣的主要成分是                  ；

（4）从滤液Ⅱ中获得MgSO₄•7H₂O晶体的实验步骤依次为①向滤液Ⅱ中加入          ；②过滤，得沉淀；③              ；④蒸发浓缩，降温结晶；⑤过滤、洗涤得产品；

（5）若获得的MgSO₄•7H₂O的质量为24.6g，则该盐泥中镁[以Mg（OH）₂计]的百分含量约为        （MgSO₄•7H₂O的相对分子质量为246）；

Answer

（11分）

（1）提高Mg2+的浸取率（其他合理答案均可）；

（2）8；

（3）温度较高时钙盐与镁盐分离得更彻底（或高温下CaSO4•2H2O溶解度小等合理答案均可）；Al（OH）3、Fe（OH）3、CaSO4•2H2O；

（4）NaOH溶液；向沉淀中加足量稀硫酸；

（5）20.0%

【解析】

试题分析：（1）根据离子完全沉淀的pH值可以知道，在盐泥中加入稀硫酸调pH为1～2并煮沸的目的是为了提高Mg2+的浸取率，故答案为：为了提高Mg2+的浸取率；

（2）氢氧化镁的Ksp=c（Mg2+）•c（OH-）2，溶液中Mg2+的浓度为6.0mol•L-1，则溶液的氢氧根浓度=mol/L=10-6mol/L，所以氢离子浓度为=10-8mol/L，pH为8，故答案为：8；

（3）根据三种化合物的溶解度（S）随温度变化的曲线，可以知道高温下CaSO4•2H2O溶解度小，温度较高时钙盐与镁盐分离得更彻底；由滤液Ⅰ到滤液Ⅱ需先加入NaClO调溶液pH约为5，把亚铁离子氧化成铁离子，同时铁离子、铝离子形成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀、硫酸钙沉淀，所得到的滤渣主要成分是：Al（OH）3、Fe（OH）3、CaSO4•2H2O，故答案为：温度较高时钙盐与镁盐分离得更彻底（或高温下CaSO4•2H2O溶解度小等合理答案均可）；Al（OH）3、Fe（OH）3、CaSO4•2H2O；

（4）镁离子可以和氢氧化钠发生反应生成氢氧化镁沉淀，过滤，得到纯净的沉淀，再加入硫酸，蒸发结晶可以获得硫酸镁晶体，故答案为：NaOH溶液；向沉淀中加足量稀硫酸；

（5）设该盐泥中含Mg（OH）2的质量为x，MgSO4•7H2O质量为24.6克，物质的量是=0.1mol．

由关系式MgSO4•7H2O~Mg（OH）2

1mol 58g

0.1mol x

解得：x=5.8g，故该盐泥中含Mg（OH）2的百分含量为×100%=20%，故答案为：20.0%。

考点：考查了物质的分离和提纯知识的综合实验题的相关知识。