Question

10．硼鎂泥是一種工業(yè)廢料，主要成分是MgO，還有CaO、MnO、Fe₂O、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)．從硼鎂泥中制取MgSO₄•7H₂O的工藝流程如下：

已知：NaClO與Mn²⁺反應(yīng)產(chǎn)生MnO₂沉淀．

沉淀物	Fe（OH）3	Al（OH）3	Fe（OH）2
開始沉淀pH	2.3	4.0	7.6
完全沉淀pH	4.1	5.2	9.6

（1）實(shí)驗(yàn)中需用1.00mol•L^-1的硫酸80.0ml．若用98%的濃硫酸配制，除量筒、玻璃棒、膠頭滴管外，還需要的玻璃儀器有燒杯、100mL容量瓶．
（2）濾渣的主要成分除含有Fe（OH）₃、Al（OH）₃外，還有MnO₂、SiO₂．
（3）“操作I”的主要操作為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌．
（4）寫出加入NaClO時，溶液中氧化還原反應(yīng)的離子方程式Mn²⁺+ClO^-+H₂O=MnO₂↓+2H⁺+Cl^-、2Fe²⁺+ClO^-+2H⁺=2Fe³⁺+Cl^-+H₂O．
（5）已知：溶液的pH＞3時，鋁元素有多種存在形態(tài)，如A1³⁺、[Al（OH）]²⁺、[Al（OH）₂]⁺等，各形態(tài)之間可相互轉(zhuǎn)化，寫出該溶液中[Al（OH）]²⁺轉(zhuǎn)化為[Al（OH）₂]⁺的離子方程式[Al（OH）]²⁺+H⁺=[Al（OH）]⁺+H₂O．
（6）某同學(xué)為探究Ag⁺和Fe²⁺反應(yīng)，按如圖連接裝置并加入藥品（鹽橋中的物質(zhì)不參與反應(yīng)），發(fā)現(xiàn)電壓表指針偏移．電子由石墨經(jīng)導(dǎo)線流向銀．放置一段時間后，向甲燒杯中逐漸加入濃Fe₂（SO₄）₃溶液，發(fā)現(xiàn)電壓表指針的變化依次為：偏移減小-回到零點(diǎn)-逆向偏移．則電壓表指針逆向偏移后，銀為負(fù)極（填“正”或“負(fù)”）．由實(shí)驗(yàn)得出Ag⁺和Fe²⁺反應(yīng)的離子方程式是Fe²⁺+Ag⁺?Fe³⁺+Ag．

Answer 1

分析 （1）配制硫酸溶液需要用到燒杯、量筒、玻璃棒、容量瓶以及膠頭滴管等容器；
（2）加入的NaClO可與Mn²⁺反應(yīng)生成MnO₂，SiO₂不反應(yīng)，則濾渣的主要成分除含有Fe（OH）₃、Al（OH）₃外，還含有MnO₂、SiO₂，
（3）溶液經(jīng)蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶、過濾后可得到晶體；
（4）溶液中含有Mn²⁺、Fe²⁺，具有還原性，可與NaClO發(fā)生氧化還原反應(yīng)；
（5））[Al（OH）]²⁺與H⁺結(jié)合，可轉(zhuǎn)化為[Al（OH）]⁺；
（6）向甲燒杯中逐漸加入濃Fe₂（SO₄）₃溶液，和乙池組成原電池，發(fā)現(xiàn)電壓表指針的變化依次為，偏移減小→回到零點(diǎn)→逆向偏移，證明銀做原電池負(fù)極，發(fā)生的反應(yīng)為鐵離子氧化為銀；實(shí)驗(yàn)可知銀離子具有強(qiáng)氧化性氧化亞鐵離子為鐵離子．

解答 解：（1）配制硫酸溶液需要用到燒杯、量筒、玻璃棒、100mL容量瓶以及膠頭滴管等容器，
故答案為：燒杯、100mL容量瓶；
（2）加入的NaClO可與Mn²⁺反應(yīng)生成MnO₂，SiO₂不反應(yīng)，則濾渣的主要成分除含有Fe（OH）₃、Al（OH）₃外，還含有MnO₂、SiO₂，
故答案為：MnO₂、SiO₂；
（3）溶液經(jīng)蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶、過濾后可得到晶體，故答案為：過濾（或過濾洗滌）；
（4）溶液中含有Mn²⁺、Fe²⁺，具有還原性，可與NaClO發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為Mn²⁺+ClO^-+H₂O=MnO₂↓+2H⁺+Cl^-，2Fe²⁺+ClO^-+2H⁺=2Fe³⁺+Cl^-+H₂O，
故答案為：Mn²⁺+ClO^-+H₂O=MnO₂↓+2H⁺+Cl^-；2Fe²⁺+ClO^-+2H⁺=2Fe³⁺+Cl^-+H₂O；
（5）[Al（OH）]²⁺與H⁺結(jié)合，可轉(zhuǎn)化為[Al（OH）]⁺，離子方程式為[Al（OH）]²⁺+H⁺=[Al（OH）]⁺+H₂O，
故答案為：[Al（OH）]²⁺+H⁺=[Al（OH）]⁺+H₂O；
（6）向甲燒杯中逐漸加入濃Fe₂（SO₄）₃溶液，和乙池組成原電池，發(fā)現(xiàn)電壓表指針的變化依次為，偏移減小→回到零點(diǎn)→逆向偏移，依據(jù)電子流向可知乙池中銀做原電池負(fù)極，發(fā)生的反應(yīng)為鐵離子氧化為銀生成亞鐵離子；由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出，Ag⁺和Fe²⁺反應(yīng)生成鐵離子和金屬銀，反應(yīng)的離子方程式是Fe²⁺+Ag⁺?Fe³⁺+Ag；
故答案為：負(fù)；Fe²⁺+Ag⁺?Fe³⁺+Ag．

點(diǎn)評 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，題目較為綜合，有一定難度，本題注意要認(rèn)真分析題中數(shù)據(jù)，考查學(xué)生的分析能力．