Question

【題目】泄鹽（MgSO4·7H2O）是一種中藥藥劑，還可用于制革、肥料、瓷器、印染料等工業(yè)。一種利用氯堿工業(yè)的廢渣（主要成分是Mg(OH)2，雜質(zhì)為MnCO3、FeCO3、Al(OH)3、SiO2等）生產(chǎn)泄鹽的流程如下：

已知部分氫氧化物沉淀pH如下表：

氫氧化物	Fe(OH)3	Mg(OH)2	Al(OH)3	Al(OH)3在pH=7.8時(shí)開始溶解，pH=10.0完全溶解
開始沉淀的pH	2.3	10.8	3.7
完全沉淀的pH	4.3	12.4	5.2

回答下列問題：

（1） “酸浸”是工業(yè)對礦物利用的一種方法，該操作關(guān)鍵是提供浸取率和浸取速率，寫出提高該工藝流程中“酸浸”速率的2種方法：___________________。

（2） “操作1” “操作2”和“操作3”相同，實(shí)驗(yàn)室在進(jìn)行該操作時(shí)，用到的玻璃儀器有________，“濾渣1”的成分是________（寫化學(xué)式）。

（3） “氧化（煮沸）”操作的目的是使溶液中的錳元素轉(zhuǎn)化為MnO2，寫出該反應(yīng)的離子方程式：____________________。

（4）“調(diào)節(jié)pH”時(shí)最好選用__________， pH范圍應(yīng)控制為____________，高溫加熱“濾渣3”可得到_________（寫化學(xué)式）。

（5） “一系列操作”是指_____________________________。

Answer 1

【答案】適當(dāng)增大硫酸的濃度、適當(dāng)提高浸取液的溫度、粉碎廢渣、攪拌(任答兩條即可) 漏斗、燒杯、玻璃棒 SiO2 Mn2++ClO-+H2O═MnO2↓+2H++Cl- MgO或Mg（OH）2 15.2≤p11<7.8 Fe2O3、Al2O3 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥

【解析】

由流程圖可知，氯堿工業(yè)的廢渣加入稀硫酸酸浸時(shí)，Mg(OH)2、MnCO3、FeCO3、Al(OH)3溶于稀硫酸，二氧化硅不與稀硫酸反應(yīng)，過濾，得到含有Mg2+、Mn2+、Fe2+、Al3+的濾液，濾渣1為二氧化硅；向?yàn)V液中加入堿性次氯酸鈉溶液，次氯酸鈉溶液在加熱條件下將溶液中的Fe2+、Mn2+氧化成Fe3+、MnO2，過濾，得到含有Mg2+、Fe3+、Al3+的濾液，濾渣2為二氧化錳；向?yàn)V液中加入氧化鎂或氫氧化鎂調(diào)節(jié)溶液pH在5.2—7.8之間，使Fe3+、Al3+轉(zhuǎn)化為沉淀，過濾，得到含有Mg2+的濾液，濾渣3為氫氧化鐵和氫氧化鋁沉淀；濾液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等一系列操作制得MgSO4·7H2O。

（1）適當(dāng)增大硫酸的濃度、適當(dāng)提高浸取液的溫度、粉碎廢渣、攪拌等操作能提高該酸浸速率，故答案為：適當(dāng)增大硫酸的濃度、適當(dāng)提高浸取液的溫度、粉碎廢渣、攪拌(任答兩條即可)；

（2） “操作1” “操作2”和“操作3”均為過濾操作，實(shí)驗(yàn)室在進(jìn)行過濾時(shí)，用到的玻璃儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒；由流程圖可知，氯堿工業(yè)的廢渣加入稀硫酸酸浸時(shí)，Mg(OH)2、MnCO3、FeCO3、Al(OH)3溶于稀硫酸，二氧化硅不與稀硫酸反應(yīng)，過濾，得到含有Mg2+、Mn2+、Fe2+、Al3+的濾液，濾渣1為二氧化硅故答案為：漏斗、燒杯、玻璃棒；SiO2；

（3）氧化（煮沸）操作為向?yàn)V液中加入堿性次氯酸鈉溶液，次氯酸鈉溶液在加熱條件下將溶液中的Fe2+、Mn2+氧化成Fe3+、MnO2，錳元素轉(zhuǎn)化為MnO2的離子方程式為Mn2++ClO-+H2O═MnO2↓+2H++Cl-，故答案為：Mn2++ClO-+H2O═MnO2↓+2H++Cl-；

（4）調(diào)節(jié)溶液pH的目的是防止Al(OH)3溶解，使Fe3+、Al3+在pH為5.2—7.8之間轉(zhuǎn)化為沉淀除去，為了不引入新的雜質(zhì)，最好選用MgO或Mg(OH)2調(diào)節(jié)溶液pH；高溫加熱，氫氧化鐵和氫氧化鋁沉淀分解生成氧化鐵和氧化鋁，故答案為：MgO或Mg(OH)2；Fe2O3、Al2O3；

（5）硫酸鎂溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到MgSO4·7H2O，故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。