Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室用硼鎂泥為原料制取MgSO4·7H2O粗產(chǎn)品的過(guò)程如下：

硼鎂泥的主要成分如下表：

MgO	SiO2	FeO、Fe2O3	CaO	Al2O3	B2O3
30%～40%	20%～25%	5%～15%	2%～3%	1%～2%	1%～2%

(1)“酸解”時(shí)為提高M(jìn)g2＋的浸出率，可采用的措施是_____(寫(xiě)一種)。所加酸不宜過(guò)量太多的原因是_____。

(2)“氧化”步驟中，若用H2O2代替Ca(ClO)2，則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________。實(shí)際未使用H2O2，除H2O2成本高外，還可能的原因是______________________________________。

(3)“調(diào)pH”時(shí)用MgO而不用NaOH溶液的原因是________________________。

(4)結(jié)合附表信息，由MgSO4·7H2O粗產(chǎn)品(含少量CaSO4)提純獲取MgSO4·7H2O的實(shí)驗(yàn)方案如下：將粗產(chǎn)品溶于水，_________________________________________________，室溫下自然揮發(fā)干燥。(實(shí)驗(yàn)中必須使用的試劑有：飽和MgSO4溶液，乙醇)附：兩種鹽的溶解度(g/100 g水)

溫度℃	10	30	40	50
CaSO4	0.19	0.21	0.21	0.20
MgSO4·7H2O	30.9	35.5	40.8	45.6

Answer 1

【答案】加熱/攪拌/提高酸液濃度等避免調(diào)pH時(shí)消耗過(guò)多的MgOH2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2OH2O2不穩(wěn)定易分解或Fe3＋等金屬離子會(huì)催化H2O2的分解防止加入的NaOH引入Na＋雜質(zhì)加熱濃縮，趁熱過(guò)濾；將濾液冷卻結(jié)晶，過(guò)濾，用飽和MgSO4溶液洗滌，再用乙醇洗滌

【解析】

（1）為加快反應(yīng)速率，可以采用升高溫度、適當(dāng)增大反應(yīng)物濃度、增大反應(yīng)物接觸面積等方法，如適當(dāng)升高溫度、把硼鎂泥粉碎、或攪拌、或適當(dāng)增加硫酸濃度；另外所加酸過(guò)量太多，在后續(xù)操作中消耗過(guò)多的MgO，故答案為：加熱/攪拌/提高酸液濃度等；避免調(diào)pH時(shí)消耗過(guò)多的MgO；

（2）“氧化”步驟主要是氧化亞鐵離子，方便通過(guò)調(diào)節(jié)pH而將鐵元素除去，方程式為：H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O；但雙氧水不穩(wěn)定，易分解，其中Fe3+為其分解的催化劑，因此不宜用H2O2代替Ca(ClO)2，故答案為：H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O、H2O2不穩(wěn)定易分解或Fe3＋等金屬離子會(huì)催化H2O2的分解；

（3）用MgO來(lái)調(diào)節(jié)溶液的pH時(shí)，即使過(guò)量，也易通過(guò)過(guò)濾而除去，且不引入新的雜質(zhì)，故答案為：防止加入的NaOH引入Na＋雜質(zhì)；

（4）由CaSO4和MgSO4·7H2O溶解的特點(diǎn)可知，宜采用冷卻結(jié)晶的辦法來(lái)除去CaSO4，然后用飽和MgSO4溶液洗滌除去雜質(zhì)，用乙醇洗滌利于去除水分，故答案為：加熱濃縮，趁熱過(guò)濾；將濾液冷卻結(jié)晶，過(guò)濾，用飽和MgSO4溶液洗滌，再用乙醇洗滌。