Question

氯堿廠廢渣（鹽泥）中含有鎂鈣鐵鋁的硅酸鹽和碳酸鹽，其中含鎂（以MgO計）約10%，鈣（以CaO計）約15%，鐵（Ⅱ、Ⅲ）和鋁等的含量低于1%．氯堿廠從鹽泥中提取MgSO₄．7H₂O的流程如下：

部分陽離子以氫氧化物沉淀時溶液pH

沉淀物	Al（OH）3	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Mg（OH）2
pH	5.2	3.2	9.7	11.2

溶解度表

溫度C	10	30	40
CaSO4	0.19	0.21	0.21

回答下列問題：
（1）濾渣B的主要成分是：    ．
（2）從濾液A得到濾液C，能否用氨水代替NaClO？    ，什么理由    ，其中加熱煮沸的目的是    ．
（3）從濾液C中獲得產品經過3個操作步驟，分別是    ，    ，    ．
（4）將一定質量的MgSO₄．7H₂O放在坩堝中加熱測得不同溫度階段剩余固體質量如圖所示．
據(jù)圖寫出CD段反應的化學方程式    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）在含有鎂鈣鐵鋁的硅酸鹽和碳酸鹽中加入硫酸可生成硅酸和硫酸鈣沉淀；
（2）從濾液A得到濾液C的目的是將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，NaClO起到氧化劑的作用，鹽類的水解為吸熱過程，加入促進水解生成沉淀并防止生成膠體；
（3）從濾液中獲取晶體，應經過加熱濃縮，冷卻結晶，過濾等操作；
（4）根據(jù)物質的質量變化判斷物質的組成，并以此判斷可能發(fā)生的反應．
解答：解：（1）在含有鎂鈣鐵鋁的硅酸鹽和碳酸鹽中加入硫酸可生成硅酸和硫酸鈣沉淀，為H₂SiO₃（或H₄SO₄）\CaSO₄（或CaSO₄?2H₂O），
故答案為：H₂SiO₃（或H₄SO₄）\CaSO₄（或CaSO₄?2H₂O）；
（2）從濾液A得到濾液C的目的是將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，利用水解生成沉淀，而氨水不能將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，則無法沉淀完全，NaClO起到氧化劑的作用，鹽類的水解為吸熱過程，加入促進水解生成沉淀并防止生成膠體，因加熱有利于破壞膠體的穩(wěn)定性，使沉淀顆粒變大利于后面過濾分離，
故答案為：否；氨水不能將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，則無法沉淀完全； 加熱能使Fe³⁺和Al³⁺水解完全，同時因為氫氧化鐵和氫氧化鋁是膠狀沉淀，加熱有利于破壞膠體的穩(wěn)定性，使沉淀顆粒變大利于后面過濾分離；
（3）從濾液中獲取晶體，應經過加熱濃縮，冷卻結晶，過濾等操作，故答案為：加熱濃縮，冷卻結晶，過濾；  （4）100gMgSO₄．7H₂O中，m（MgSO₄）=100×=48.8g，m（H₂O）=100g-48.8g=51.2g，
則C點固體中含有水的質量為56.1g-48.8g=7.3g，此時n（H₂O）==0.41mol，n（MgSO₄）==0.41mol，
所以C點使固體的化學式為MgSO₄?H₂O，D點固體為MgSO₄，則CD段反應的化學方程式為MgSO₄?H₂OMgSO₄+H₂O↑，
故答案為：MgSO₄?H₂OMgSO₄+H₂O↑．
點評：本題考查物質的制備、分離、提純方案的設計，題目難度中等，易錯點為（4），注意根據(jù)質量的變化計算物質的組成，進而書寫可能反應的化學方程式．