Question

硫酸鎂在醫(yī)療上具有鎮(zhèn)靜、抗攣等功效．以菱鎂礦（主要成分是MgCO₃）為主要原料制備硫酸鎂的方法如下：

（1）步驟②中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（2）步驟④中調(diào)節(jié)pH=6.0～6.5的目的是

 

．
（3）步驟⑤的操作為

 

（4）已知酸堿指示劑百里酚藍變色的pH范圍如表所示：

pH	＜8.0	8.0～9.6	＞9.6
顏色	黃色	綠色	藍色

25℃時，向Mg（OH）₂的飽和溶液中滴加2滴百里酚藍指示劑，溶液所呈現(xiàn)的顏色為

 

[25℃時，Ksp[Mg（OH）₂]=5.6×10^-12]．

Answer 1

考點：物質(zhì)的分離、提純的基本方法選擇與應(yīng)用,物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：有機物的化學性質(zhì)及推斷

分析：（1）步驟②中發(fā)生反應(yīng)的為硫酸銨和氧化鎂反應(yīng)生成氨氣、硫酸鎂和水；
（2）步驟④中將硫酸鎂溶液蒸發(fā)、結(jié)晶時，調(diào)節(jié)pH為弱酸性，抑制鎂離子的水解；
（3）根據(jù)溫度較高時會導致MgSO₄?7H₂O中的結(jié)晶水失去分析操作方法；
（4）Mg（OH）₂的飽和溶液中的溶度積計算飽和溶液中的氫氧根離子濃度，結(jié)合水溶液中離子積計算氫離子濃度計算pH，然后結(jié)合表中數(shù)據(jù)判斷溶液所呈現(xiàn)的顏色．

解答： 解：（1）步驟②中發(fā)生反應(yīng)的為硫酸銨和氧化鎂反應(yīng)生成氨氣、硫酸鎂和水，反應(yīng)的離子方程式為 2NH₄⁺+MgO

△   .

Mg²⁺+2NH₃↑+H₂O，
故答案為：2NH₄⁺+MgO

△   .

Mg²⁺+2NH₃↑+H₂O；
（2）步驟④中將硫酸鎂溶液蒸發(fā)、結(jié)晶時，為了抑制鎂離子的水解，調(diào)節(jié)pH為弱酸性，使鎂離子的水解平衡逆向移動，得到純凈的硫酸鎂晶體，
故答案為：抑制Mg²⁺水解，以便得到較純的產(chǎn)品；
（3）MgSO₄?7H₂O在加熱條件下容易失去結(jié)晶水，無法得到純凈的MgSO₄?7H₂O，所以從硫酸鎂溶液中獲得MgSO₄?7H₂O的方法為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，
故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶；
（4）25℃時，Mg（OH）₂的溶度積K_sp=5.6×10^-12，根據(jù)反應(yīng)Mg（OH）₂（s）?Mg²⁺+2OH^-可得：c（Mg²⁺）c²（OH^-）=5.6×10^-12，
設(shè)c（OH^-）=2c（Mg²⁺）=x，則：0.5x×x²=5.6×10^-12，
解得：x=2.24×10^-4mol/L，
c（H⁺）=

10 -14

2，24×10 -4

mol/L=4.5×10^-11mol/L，
溶液的pH=10.4＞9.6，所以溶液呈藍色，
故答案為：藍色．

點評：本題考查了硫酸鋇的制備方法、化學實驗操作方法的綜合應(yīng)用等知識，難度中等，試題涉及的知識點較多，全面考查了學生的分析、理解能力，正確分析題中數(shù)據(jù)為解答關(guān)鍵，難度較大．