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的流程如图：

根据题意回答下列问题：

（1）在酸解过程中，想加快酸解速率，请提出两种可行的措施________、________；

（2）滤渣的主要成份除含有Fe(OH)₃、Al(OH)₃、MnO₂外，还有________；

（3）加入的NaClO可与Mn²⁺反应产生MnO₂沉淀，该反应的离子方程式是________，在调节pH、发生水解之前，还有一种离子也会被NaClO氧化，该反应的离子方程式为________；

（4）如何检验滤液中Fe³⁺是否被除尽，简述检验操作________；

（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，简要说明除钙的操作步骤________、________。

Answer

（1）升温；把硼镁泥粉碎、搅拌等；

（2）SiO2；

（3）Mn2++ClO-+H2O═MnO2↓+2H++Cl-；2Fe2++ClO-+2H+═2Fe3++Cl-+H2O；

（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+；

（5）蒸发浓缩(结晶)；趁热过滤

【解析】

试题分析：（1）升高温度，增大接触面积，搅拌、增大反应物的浓度都可加快反应速率，故答案为：升温；把硼镁泥粉碎、搅拌等；

（2）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，故答案为：SiO2；

（3）NaClO溶液在加热条件下将溶液中的Mn2+氧化成MnO2，反应的离子方程式为Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-，溶液中含有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，故答案为：Mn2++ClO-+H2O═MnO2↓+2H++Cl-；2Fe2++ClO-+2H+═2Fe3++Cl-+H2O；

（4）可以向溶液中加入硫氰化钾溶液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+，故答案为：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，故答案为：蒸发浓缩（结晶）；趁热过滤。

【考点定位】考查物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

【名师点晴】本题考查物质的制备、除杂，涉及物质的检验以及沉淀的转化等知识，题目较为综合，有一定难度，本题注意要认真分析题中数据，考查学生的分析能力。硼镁泥主要成份是MgO（占40%），还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质，加入硫酸，MgO、CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3都和硫酸反应，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，过滤除去滤渣Fe（OH）3、Al（OH）3、MnO2、SiO2，滤液中含钙离子、镁离子，除钙后，只剩镁离子，蒸发冷却结晶得到硫酸镁晶体。