Question

鹽泥是氯堿工業(yè)中的廢渣，主要成分是鎂的硅酸鹽和碳酸鹽(含少量鐵、鋁、鈣的鹽)。實驗室以鹽泥為原料制取MgSO₄·7H₂O的實驗過程如下：

—→—→產(chǎn)品

已知：①室溫下K_sp[Mg(OH)₂]＝6.0×10^－12。②在溶液中，F(xiàn)e^2＋、Fe^3＋、Al^3＋從開始沉淀到沉淀完全的pH范圍依次為7.1～9.6、2.0～3.7、3.1～4.7。③三種化合物的溶解度(S)隨溫度變化的曲線如圖所示。

(1)在鹽泥中加入稀硫酸調(diào)pH為1～2以及煮沸的目的是_______________________。

(2)若室溫下的溶液中Mg^2＋的濃度為6.0 mol·L^－1，則溶液pH≥________才可能產(chǎn)生Mg(OH)₂沉淀。

(3)由濾液Ⅰ到濾液Ⅱ需先加入NaClO調(diào)溶液pH約為5，再趁熱過濾，則趁熱過濾的目的是__________________，濾渣的主要成分是______________________。

(4)從濾液Ⅱ中獲得MgSO₄·7H₂O晶體的實驗步驟依次為①向濾液Ⅱ中加入______________；②過濾，得沉淀；③________________；④蒸發(fā)濃縮，降溫結(jié)晶；⑤過濾、洗滌得產(chǎn)品。

(5)若獲得的MgSO₄·7H₂O的質(zhì)量為24.6 g，則該鹽泥中鎂[以Mg(OH)₂計]的百分含量約為________(MgSO₄·7H₂O的相對分子質(zhì)量為246)。

Answer 1

答案　(1)提高M(jìn)g^2＋的浸取率(其他合理答案均可)

(2)8

(3)溫度較高時鈣鹽與鎂鹽分離得更徹底(或高溫下CaSO₄·2H₂O溶解度小等合理答案均可)　Al(OH)₃、Fe(OH)₃、CaSO₄·2H₂O

(4)NaOH溶液　向沉淀中加足量稀硫酸(合理答案均可)

(5)20.0%

解析　(1)加入H₂SO₄可以使Mg的硅酸鹽或碳酸鹽充分轉(zhuǎn)化成Mg^2＋。(2)[OH^－]＝ mol·L^－1＝10^－6 mol·L^－1，所以pH≥8。(3)加入NaClO，可以把Fe^2＋氧化成Fe^3＋，當(dāng)pH大約為5時，F(xiàn)e^3＋、Al^3＋完全轉(zhuǎn)化成沉淀；根據(jù)溶解度曲線，溫度高時，CaSO₄·2H₂O的溶解度更小，所以濾渣的主要成分為Al(OH)₃、Fe(OH)₃和CaSO₄·2H₂O。(4)使Mg^2＋轉(zhuǎn)化成MgSO₄·7H₂O的步驟為①加入NaOH溶液；②過濾得Mg(OH)₂沉淀；③加入稀H₂SO₄；④蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾得產(chǎn)品；(5)根據(jù)鎂元素守恒得×100%＝20.0%。