Question

【題目】MgSO4·7H2O在醫(yī)藥上常用做瀉藥，工業(yè)上可用氯堿工業(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、錳的硅酸和碳酸鹽等成分。其主要工藝如下：

請回答下列問題：

（1）用H2SO4調(diào)節(jié)溶液pH至l～2，H2SO4作用是___________________；

（2）加NaClO溶液至pH=5~6并加熱煮沸5～10分鐘，沉淀2中主要含有MnO2和另外兩種難溶物，這兩種難溶物的化學(xué)式分別為____________________、____________________；

其中NaClO溶液將MnSO4轉(zhuǎn)化為MnO2的離子方程式為______________________________。

（3）檢驗濾液II中是否含有Fe3+的實驗方法是____________________。

（4）將制得的樣品5g溶于200mL水，加入2mol·L-1的鹽酸5mL，在不斷攪拌下滴加足量2mol·L-1BaCl2溶液，充分反應(yīng)后，得沉淀4.46g，則樣品純度為__________。

Answer 1

【答案】 溶解鹽泥變成可溶性硫酸鹽，除去Ca2+、SiO32-、CO32- Fe(OH)3 Al(OH)3 Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+Cl-+2H+ 取少量的上層濾液Ⅱ，加熱KSCN，觀察溶液是否顯血紅色，若顯血紅色則有Fe3+，若不顯血紅色則無Fe3+ 94.2%

【解析】一次鹽泥中含有鎂、鈣、鐵、鋁、錳的硅酸鹽和碳酸鹽等成分，加入硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂，硫酸鈣，硫酸鐵，硫酸鋁，硫酸錳，會把碳酸鹽和硅酸鹽轉(zhuǎn)化為溶于水的硫酸鹽，得到的沉淀1主要為H2SiO3、CaSO4，過濾，濾液加入次氯酸鈉是為了氧化錳離子為二氧化錳，同時溶液中Fe3+、Al3+水解生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，所以沉淀2為MnO2、Fe(OH)3、Al(OH)3，過濾，在濾液中加入氫氧化鈉生成氫氧化鎂沉淀，所以沉淀3為Mg(OH)2，氫氧化鎂中加入硫酸得到硫酸鎂溶液，將溶液經(jīng)過加熱濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾、洗滌、干燥等操作，獲得MgSO47H2O晶體。

(1)鹽泥中含有鎂、鈣、鐵、鋁、錳的硅酸鹽和碳酸鹽等成分，用H2SO4調(diào)節(jié)溶液PH至1～2，會把碳酸鹽和硅酸鹽轉(zhuǎn)化為溶于水的硫酸鹽，把鈣離子形成硫酸鈣沉淀，把硅酸根離子形成硅酸沉淀過濾除去，將碳酸鹽轉(zhuǎn)化為二氧化碳除去，故答案為：將鹽泥中的碳酸鹽和硅酸鹽轉(zhuǎn)化為可溶性的硫酸鹽，除去Ca2+、SiO32-、CO32-；

(2)加入硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂，硫酸鋁，硫酸鐵，加入次氯酸鈉是為了氧化錳離子為二氧化錳，調(diào)節(jié)溶液PH，Fe3+、Al3+水解生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀；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：Fe(OH)3、Al(OH)3；Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-；

(3)Fe3+離子與KSCN溶液生成血紅色的Fe(SCN)3，可利用該反應(yīng)進行檢驗，故答案為：取過濾II后的濾液1～2 mL于試管中，加入少量KSCN溶液，若顯血紅色則有Fe3+，如果溶液不顯紅色，證明濾液中無Fe3+；

(4)準(zhǔn)確稱量制得的樣品5g，用200mL水溶解，加入2molL-1的鹽酸5mL，在不斷攪拌下滴加足量2molL-1 BaCl2溶液，充分反應(yīng)后，得沉淀4.46g，生成沉淀BaSO4物質(zhì)的量==mol，則MgSO47H2O物質(zhì)的量為mol，質(zhì)量=mol×246g/mol=4.71g，樣品純度=×100%=94.2%，故答案為：94.2%。