Question

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、锰的硅酸盐和碳酸盐等成分．其主要工艺如下：

（1）用H₂SO₄调节溶液PH至1～2，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）“操作X”是将溶液    、    、过滤洗涤，即得到MgSO₄?7H₂O晶体．
（5）准确称量制得的样品5g，用200mL水溶解，加入2mol?L^-1的盐酸5mL，在不断搅拌下滴加足量2mol?L^-1 BaCl₂溶液，充分反应后，得沉淀4.46g，则样品纯度为    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）用H₂SO₄调节溶液PH至1～2，H₂SO₄作用是把盐泥中含有镁、钙、铁、铝、锰的硅酸盐和碳酸盐等成分转化为硫酸盐溶于水，硫酸钙、硅酸沉淀；
（2）根据各物质溶解后的成分分析可知沉淀还应有Fe（OH）₃、Al（OH）₃；根据氧化还原反应得失电子相等，利用离子方程式的配平方法书写反应的离子方程式；
（3）利用Fe³⁺离子与KSCN溶液生成血红色的物质检验；
（4）依据溶液中得到溶质晶体的方法分析判断，操作X是从硫酸镁溶液中得到MgSO₄?7H₂O晶体，需要蒸发浓缩溶液，冷凝结晶，洗涤干燥；
（5）依据硫酸根离子守恒计算得到硫酸镁晶体的物质的量和质量来计算样品纯度．
解答：解：（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，
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，同时生成硫酸钙和硅酸除去；
（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^-，盐类的水解为吸热反应，加热有利于Al³⁺、Fe³⁺水解以及Mn²⁺氧化成MnO₂，
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，如果溶液不显红色，证明滤液中无Fe³⁺；
（4）操作X是从硫酸镁溶液中得到MgSO₄?7H₂O晶体，需要蒸发浓缩溶液，冷凝结晶，洗涤干燥，
故答案为：蒸发浓缩，冷凝结晶；
（5）准确称量制得的样品5g，用200mL水溶解，加入2mol?L^-1的盐酸5mL，在不断搅拌下滴加足量2mol?L^-1 BaCl₂溶液，充分反应后，得沉淀4.66g，
生成沉淀BaSO4物质的量==0.02mol；
MgSO₄?7H₂O物质的量为0.02mol，质量=0.02mol×246g/mol=4.92g，
样品纯度=×100%=98.4%，
故答案为：98.4%．
点评：本题考查物质的制备、除杂，涉及物质的检验以及沉淀的转化等知识，题目较为综合，有一定难度，本题注意要认真分析题中数据，考查学生的分析能力．