MgSO4?7H2O醫(yī)藥上用作瀉劑.工業(yè)上用氯堿工業(yè)中的一次鹽泥為原料生產(chǎn).已知一次鹽泥中含有鎂、鈣、鐵、鋁、錳的硅酸鹽和碳酸鹽等成分.主要工藝如下:
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(1)用硫酸調(diào)整溶液pH到1~2,硫酸的作用是
 

(2)加次氯酸鈉溶液至pH=5~6并加熱煮沸約5~10分鐘,濾渣中主要含MnO2和另兩種沉淀,另兩種沉淀是
 
 (寫(xiě)化學(xué)式).其中次氯酸鈉溶液將MnSO4轉(zhuǎn)化為MnO2的離子方程式為:
 

(3)若除雜后過(guò)濾,發(fā)現(xiàn)濾液發(fā)黃,需采取的措施是
 

(4)過(guò)濾后晶體常用丙酮代替蒸餾水洗滌的目的是
 

(5)晶體中結(jié)晶水含量的測(cè)定:準(zhǔn)確稱取0.20g MgSO4?7H2O樣品,放入已干燥至恒重的瓷坩堝,置于馬弗爐中,在200℃脫水1小時(shí).為準(zhǔn)確確定脫水后的質(zhì)量,還需要經(jīng)過(guò)的操作有:冷卻(干燥器中)至室溫→
 

(6)硫酸根離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定:準(zhǔn)確稱取自制的樣品0.50g,用200mL水溶液,加入2mol?L-1HCl溶液5mL,將溶液加熱至沸,在不斷攪拌下逐滴加入5~6mL0.5mol?L-1BaCl2溶液,充分沉淀后,得沉淀0.466g,則樣品中w(
SO
2-
4
)=
 
分析:(1)將鹽泥中的碳酸鹽、硅酸鹽轉(zhuǎn)化為硫酸鹽,硅酸鹽轉(zhuǎn)化為硅酸沉淀,鈣鹽轉(zhuǎn)化為硫酸鈣沉淀而除去;
(2)加熱煮沸的主要目的是促進(jìn)Al3+、Fe3+水解及Mn2+氧化成MnO2;
(3)濾液發(fā)黃可能含有三價(jià)鐵離子;
(4)丙酮易揮發(fā);
(5)重復(fù)脫水后恒重說(shuō)明已經(jīng)完全脫水;
(6)根據(jù)硫酸鋇的質(zhì)量求硫酸根的質(zhì)量;
解答:解:(1)將鹽泥中的碳酸鹽、硅酸鹽轉(zhuǎn)化為硫酸鹽,硅酸鹽轉(zhuǎn)化為硅酸(SiOrnH2O)沉淀,鈣鹽轉(zhuǎn)化為硫酸鈣沉淀而除去,故答案為:浸出Mg、Fe、Al、Mn離子,除去Si、Ca;
(2)Al3+、Fe3+水解生成Al(OH)3、Fe(OH)3,NaClO溶液在加熱條件下將溶液中的Mn2+氧化成MnO2,反應(yīng)的離子方程式為Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-,故答案為:Al(OH)3、Fe(OH)3;Mn2++2OH+C1O=MnO2↓+Cl+H2O;
(3)濾液發(fā)黃可能含有三價(jià)鐵離子,可添加適量的次氯酸鈉溶液,次氯酸鈉顯堿性,可促進(jìn)三價(jià)鐵離子的水解,再煮沸、過(guò)濾,故答案為:添加適量的次氯酸鈉溶液,再煮沸、過(guò)濾;
(4)用丙酮代替蒸餾水洗滌可減小硫酸鎂的溶解損耗,并快速干燥,故答案為:減小硫酸鎂的溶解損耗,并快速干燥;
(5)重復(fù)脫水后至恒重說(shuō)明已經(jīng)完全脫水,故答案為:稱量后重復(fù)脫水→冷卻→稱量至恒重;
(6)m(
SO
2-
4
)=
0.466g
233
×96=0.192g,w(
SO
2-
4
)=
0.192g
0.5g
=38.4%,故答案為:38.4%;
點(diǎn)評(píng):本題考查物質(zhì)的制備、除雜,涉及物質(zhì)的檢驗(yàn)以及沉淀的轉(zhuǎn)化等知識(shí),題目較為綜合,有一定難度,考查學(xué)生的分析能力.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(2009?廣東模擬)七水硫酸鎂(MgSO4?7H2O)在印染、造紙和醫(yī)藥等工業(yè)上都有廣泛的應(yīng)用,利用化工廠生產(chǎn)硼砂的廢渣-硼鎂泥可制取七水硫酸鎂.硼鎂泥的主要成分是MgCO3,還含有其他雜質(zhì)(MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等).
表1  部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)溶液的pH
沉淀物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2 Mg(OH)2
pH值 5.2 3.2 9.7 10.4 11.2
表2  兩種鹽的溶解度(單位為g/100g水)
溫度/℃ 10 30 40 50 60
CaSO4 0.19 0.21 0.21 0.20 0.19
MgSO4?7H2O 30.9 35.5 40.8 45.6 /
硼鎂泥制取七水硫酸鎂的工藝流程如下:

根據(jù)以上流程圖并參考表格pH數(shù)據(jù)和溶解度數(shù)據(jù),試回答下列問(wèn)題:
(1)過(guò)濾I的濾液中加入硼鎂泥,調(diào)節(jié)溶液的pH=5~6,再加入NaClO溶液加熱煮沸,將溶液中的Mn2+氧化成MnO2,反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為
Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-
Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-
.加熱煮沸的主要目的是
促進(jìn)Al3+、Fe3+水解及Mn2+氧化成MnO2
促進(jìn)Al3+、Fe3+水解及Mn2+氧化成MnO2

(2)沉淀B中除MnO2、SiO2外還含有
Fe(OH)3、Al(OH)3
Fe(OH)3、Al(OH)3
(填化學(xué)式)等物質(zhì).
(3)檢驗(yàn)過(guò)濾Ⅱ后的濾液中是否含有Fe3+的實(shí)驗(yàn)方法是
取過(guò)濾II后的濾液1~2ml于試管中,加入少量KSCN溶液,如果溶液不顯紅色,證明濾液中無(wú)Fe3+
取過(guò)濾II后的濾液1~2ml于試管中,加入少量KSCN溶液,如果溶液不顯紅色,證明濾液中無(wú)Fe3+
;
(4)沉淀C的化學(xué)式是
CaSO4?2H2O或CaSO4
CaSO4?2H2O或CaSO4
.過(guò)濾Ⅲ需趁熱過(guò)濾的理由是
以防MgSO4在溫度低時(shí)結(jié)晶析出
以防MgSO4在溫度低時(shí)結(jié)晶析出

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

七水硫酸鎂(MgSO4?7H2O)在印染、造紙和醫(yī)藥等工業(yè)上都有廣泛的應(yīng)用.可利用化工廠生產(chǎn)硼砂的廢渣M(主要成分是MgCO3,還含有MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3等雜質(zhì))來(lái)制取七水硫酸鎂.已知:
表1  部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)的pH
沉淀 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mg(OH)2
pH 5.2 3.2 9.7 11.2
表2  鹽的溶解度(單位為 g/100g水)
溫度 10℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃
CaSO4 0.19 0.21 0.21 0.20 0.19
MgSO4?7H2O 30.9 35.5 40.8 45.6 --
由廢渣M制取七水硫酸鎂的工藝流程如下:

回答下列問(wèn)題:
(1)過(guò)濾I的濾液中加入NaClO溶液的目的是
將Fe2+氧化為Fe3+
將Fe2+氧化為Fe3+
,寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式
6Fe2++3ClO-+3H2O=2Fe(OH)3↓+4Fe3++3Cl-或2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O
6Fe2++3ClO-+3H2O=2Fe(OH)3↓+4Fe3++3Cl-或2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O
,需要加熱煮沸的目的是
促進(jìn)Al3+、Fe3+的水解
促進(jìn)Al3+、Fe3+的水解

(2)操作Ⅱ所用的玻璃儀器是
燒杯、漏斗、玻璃棒
燒杯、漏斗、玻璃棒

(3)檢驗(yàn)過(guò)濾Ⅱ后的濾液中是否含有Fe3+,其實(shí)驗(yàn)方法是
Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
.(用離子方程式表示).
(4)沉淀C的化學(xué)式是
CaSO4?2H2O或CaSO4
CaSO4?2H2O或CaSO4
,過(guò)濾Ⅲ需趁熱過(guò)濾的理由是
防止MgSO4在溫度降低時(shí)結(jié)晶析出
防止MgSO4在溫度降低時(shí)結(jié)晶析出

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

鹽泥是氯堿工業(yè)中的廢渣,主要含有鎂、鐵、鋁、鈣等的硅酸鹽和碳酸鹽.實(shí)驗(yàn)室以鹽泥為原料制取MgSO4?7H2O的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:

已知:①Ksp[Mg(OH)2]=6.0×10-12.②Fe2+、Fe3+、Al3+從開(kāi)始沉淀到沉淀完全的pH范圍依次為:7.1~9.6、2.0~3.7、3.1~4.7.③三種化合物的溶解度(S)隨溫度變化的曲線如下圖所示.

(1)在鹽泥中加入稀硫酸調(diào)pH為1~2以及第一次煮沸的目的是
提高M(jìn)g2+的浸取率
提高M(jìn)g2+的浸取率

(2)若溶液中Mg2+的濃度為6.0mol?L-1,則溶液pH≥
8
8
才可能產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀.
(3)第二次過(guò)濾需要趁熱進(jìn)行,主要原因是
溫度較高時(shí)鈣鹽與鎂鹽分離得更徹底(或高溫下CaSO4?2H2O溶解度小等合理答案均可)
溫度較高時(shí)鈣鹽與鎂鹽分離得更徹底(或高溫下CaSO4?2H2O溶解度小等合理答案均可)
,所得濾渣的主要成分是
Al(OH)3、Fe(OH)3、CaSO4?2H2O
Al(OH)3、Fe(OH)3、CaSO4?2H2O

(4)從濾液Ⅱ中獲得MgSO4?7H2O晶體的實(shí)驗(yàn)步驟依次為:①向?yàn)V液Ⅱ中加入
NaOH溶液
NaOH溶液
;②過(guò)濾,得沉淀;③
向沉淀中加足量稀硫酸
向沉淀中加足量稀硫酸
;④蒸發(fā)濃縮,降溫結(jié)晶;⑤過(guò)濾、洗滌得產(chǎn)品.
(5)若獲得的MgSO4?7H2O的質(zhì)量為24.6g,則該鹽泥中鎂[以Mg(OH)2計(jì)]的百分含量約為
20.0%
20.0%
(MgSO4?7H2O的相對(duì)分子質(zhì)量為246).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

硼鎂泥是一種工業(yè)廢料,主要成分是MgO(約占40%),還有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì),以此為原料制取的硫酸鎂,可用于印染、造紙、醫(yī)藥等工業(yè).從硼鎂泥中提取MgSO4?7H2O的流程如圖:

(1)實(shí)驗(yàn)中需要1.00mol/L的硫酸1000mL,若用98%的濃硫酸(p=1.84g/mL)來(lái)配制.下列所給的容器中,屬于配制該硫酸溶液必須使用的有
A、D、E
A、D、E
(填寫(xiě)選項(xiàng)字母)
A.容量瓶B.分液漏斗C.蒸餾燒瓶D.燒杯E.玻璃棒F.天平
(2)加入的NaClO可與Mn2+反應(yīng):Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl+,還有一種離子也會(huì)被NaClO氧化,該反應(yīng)的離子方程式為
2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O或2Fe2++HClO+H+=2Fe3++Cl-+H2O
2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O或2Fe2++HClO+H+=2Fe3++Cl-+H2O

(3)濾渣的主要成分除含有Fe(OH)3、Al(OH)3外,還含有
MnO2、SiO2
MnO2、SiO2

(4)除去濾渣之前,往往還要加入一定量的硼鎂泥,其原因可能是
調(diào)節(jié)溶液pH,使Fe3+、Al3+水解完全,除去多余的NaClO
調(diào)節(jié)溶液pH,使Fe3+、Al3+水解完全,除去多余的NaClO

(5)已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表
溫度(°C) 40 50 60 70
MgSO4  30.9 33.4 35.6 36.9
CaSO4  0.210 0.207 0.201 0.197
“除鈣”是將MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去,根據(jù)上表數(shù)據(jù)簡(jiǎn)要說(shuō)明操作步驟
蒸發(fā)濃縮,趁熱過(guò)濾
蒸發(fā)濃縮,趁熱過(guò)濾

(6)“操作Ⅰ”是將濾液繼續(xù)蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,
過(guò)濾(或過(guò)濾洗滌)
過(guò)濾(或過(guò)濾洗滌)
,便得到了MgSO4?7H2O.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

硼鎂泥是一種工業(yè)廢料,主要成份是MgO(占40%),還有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì),以此為原料制取的硫酸鎂,可用于印染、造紙、醫(yī)藥等工業(yè).從硼鎂泥中提取MgSO4?7H2O的流程如下:
精英家教網(wǎng)
根據(jù)題意回答問(wèn)題:
(1)實(shí)驗(yàn)中需用1mol/L的硫酸800mL,若用98%的濃硫酸(ρ=1.84g/mL)來(lái)配制,量取濃硫酸時(shí),需使用的量筒的規(guī)格為
 

A.10mL    B.20mL   C.50mL   D.100mL
(2)加入的NaClO可與Mn2+反應(yīng):Mn2++ClO-+H2O→MnO2↓+2H++Cl-,還有一種離子也會(huì)被NaClO氧化,該反應(yīng)的離子方程式為
 

(3)濾渣的主要成份除含有Fe(OH)3、Al(OH)3外,還有
 

(4)在“除鈣”前,需檢驗(yàn)濾液中Fe3+是否被除盡,簡(jiǎn)述檢驗(yàn)方法
 

(5)已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表:
溫度(℃) 40 50 60 70
MgSO4 30.9 33.4 35.6 36.9
CaSO4 0.210 0.207 0.201 0.193
“除鈣”是將MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去,根據(jù)上表數(shù)據(jù),簡(jiǎn)要說(shuō)明操作步驟
 
.“操作I”是將濾液繼續(xù)蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,
 
,便得到了MgSO4?7H2O.
(6)實(shí)驗(yàn)中提供的硼鎂泥共100g,得到的MgSO4?7H2O為172.2g,則MgSO4?7H2O的產(chǎn)率為
 

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