Question

【题目】MgSO4·7H2O在医药上常用做泻药，工业上可用氯碱工业中的一次盐泥为原料生产。已知一次盐泥中含有镁、钙、铁、铝、锰的硅酸和碳酸盐等成分。其主要工艺如下：

请回答下列问题：

（1）用H2SO4调节溶液pH至l～2，H2SO4作用是___________________；

（2）加NaClO溶液至pH=5~6并加热煮沸5～10分钟，沉淀2中主要含有MnO2和另外两种难溶物，这两种难溶物的化学式分别为____________________、____________________；

其中NaClO溶液将MnSO4转化为MnO2的离子方程式为______________________________。

（3）检验滤液II中是否含有Fe3+的实验方法是____________________。

（4）将制得的样品5g溶于200mL水，加入2mol·L-1的盐酸5mL，在不断搅拌下滴加足量2mol·L-1BaCl2溶液，充分反应后，得沉淀4.46g，则样品纯度为__________。

Answer 1

【答案】 溶解盐泥变成可溶性硫酸盐，除去Ca2+、SiO32-、CO32- Fe(OH)3 Al(OH)3 Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+Cl-+2H+ 取少量的上层滤液Ⅱ，加热KSCN，观察溶液是否显血红色，若显血红色则有Fe3+，若不显血红色则无Fe3+ 94.2%

【解析】一次盐泥中含有镁、钙、铁、铝、锰的硅酸盐和碳酸盐等成分，加入硫酸反应生成硫酸镁，硫酸钙，硫酸铁，硫酸铝，硫酸锰，会把碳酸盐和硅酸盐转化为溶于水的硫酸盐，得到的沉淀1主要为H2SiO3、CaSO4，过滤，滤液加入次氯酸钠是为了氧化锰离子为二氧化锰，同时溶液中Fe3+、Al3+水解生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，所以沉淀2为MnO2、Fe(OH)3、Al(OH)3，过滤，在滤液中加入氢氧化钠生成氢氧化镁沉淀，所以沉淀3为Mg(OH)2，氢氧化镁中加入硫酸得到硫酸镁溶液，将溶液经过加热浓缩，冷却结晶，过滤、洗涤、干燥等操作，获得MgSO47H2O晶体。

(1)盐泥中含有镁、钙、铁、铝、锰的硅酸盐和碳酸盐等成分，用H2SO4调节溶液PH至1～2，会把碳酸盐和硅酸盐转化为溶于水的硫酸盐，把钙离子形成硫酸钙沉淀，把硅酸根离子形成硅酸沉淀过滤除去，将碳酸盐转化为二氧化碳除去，故答案为：将盐泥中的碳酸盐和硅酸盐转化为可溶性的硫酸盐，除去Ca2+、SiO32-、CO32-；

(2)加入硫酸反应生成硫酸镁，硫酸铝，硫酸铁，加入次氯酸钠是为了氧化锰离子为二氧化锰，调节溶液PH，Fe3+、Al3+水解生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀；NaClO溶液在加热条件下将溶液中的Mn2+氧化成MnO2，反应的离子方程式为Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-，故答案为：Fe(OH)3、Al(OH)3；Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-；

(3)Fe3+离子与KSCN溶液生成血红色的Fe(SCN)3，可利用该反应进行检验，故答案为：取过滤II后的滤液1～2 mL于试管中，加入少量KSCN溶液，若显血红色则有Fe3+，如果溶液不显红色，证明滤液中无Fe3+；

(4)准确称量制得的样品5g，用200mL水溶解，加入2molL-1的盐酸5mL，在不断搅拌下滴加足量2molL-1 BaCl2溶液，充分反应后，得沉淀4.46g，生成沉淀BaSO4物质的量==mol，则MgSO47H2O物质的量为mol，质量=mol×246g/mol=4.71g，样品纯度=×100%=94.2%，故答案为：94.2%。