Question

（2013?合肥一模）MgSO₄?7H₂O在醫(yī)藥上常用做瀉藥，工業(yè)上可用氯堿工業(yè)中的一次鹽泥為原料生產．已知一次鹽泥中含有鎂、鈣、鐵、鋁、錳的硅酸鹽和碳酸鹽等成分．其主要工藝如下：

（1）用H₂SO₄調節(jié)溶液PH至1～2，H₂SO₄作用是

將鹽泥中的碳酸鹽和硅酸鹽轉化為可溶性的硫酸鹽，同時生成硫酸鈣和硅酸除去

．
（2）加NaClO溶液至PH=5～6并加熱煮沸5～10分鐘，沉淀2中主要含有MnO₂和另外兩種難溶物，這兩種難溶物的化學式分別為

Fe（OH）₃

、

Al（OH）₃

；其中NaClO溶液將MnSO₄轉化為MnO₂的離子方程式為

ClO^-+Mn²⁺+H₂O=MnO₂+Cl^-+2H⁺

．
（3）檢驗濾液Ⅱ中是否含有Fe³⁺的實驗方法是

取濾液Ⅱ1-2ml于試管中，加入少量的KSCN溶液，若不變紅色，證明濾液Ⅱ中 無Fe³⁺

．
（4）“操作X”是將溶液

蒸發(fā)濃縮

、

冷凝結晶

、過濾洗滌，即得到MgSO₄?7H₂O晶體．
（5）準確稱量制得的樣品5g，用200mL水溶解，加入2mol?L^-1的鹽酸5mL，在不斷攪拌下滴加足量2mol?L^-1 BaCl₂溶液，充分反應后，得沉淀4.46g，則樣品純度為

98.4%

．

Answer 1

分析：（1）用H₂SO₄調節(jié)溶液PH至1～2，H₂SO₄作用是把鹽泥中含有鎂、鈣、鐵、鋁、錳的硅酸鹽和碳酸鹽等成分轉化為硫酸鹽溶于水，硫酸鈣、硅酸沉淀；
（2）根據各物質溶解后的成分分析可知沉淀還應有Fe（OH）₃、Al（OH）₃；根據氧化還原反應得失電子相等，利用離子方程式的配平方法書寫反應的離子方程式；
（3）利用Fe³⁺離子與KSCN溶液生成血紅色的物質檢驗；
（4）依據溶液中得到溶質晶體的方法分析判斷，操作X是從硫酸鎂溶液中得到MgSO₄?7H₂O晶體，需要蒸發(fā)濃縮溶液，冷卻結晶，洗滌干燥；
（5）依據硫酸根離子守恒計算得到硫酸鎂晶體的物質的量和質量來計算樣品純度．

解答：解：（1）鹽泥中含有鎂、鈣、鐵、鋁、錳的硅酸鹽和碳酸鹽等成分，用H₂SO₄調節(jié)溶液PH至1～2，會把碳酸鹽和硅酸鹽轉化為溶于水的硫酸鹽，把鈣離子形成硫酸鈣沉淀，把硅酸根離子形成硅酸沉淀過濾除去，
故答案為：將鹽泥中的碳酸鹽和硅酸鹽轉化為可溶性的硫酸鹽，同時生成硫酸鈣和硅酸除去；
（2）加入硫酸反應生成硫酸鎂，硫酸鋁，硫酸鐵，加入次氯酸鈉是為了氧化錳離子為二氧化錳，調節(jié)溶液PH，F(xiàn)e³⁺、Al³⁺水解生成Fe（OH）₃、Al（OH）₃沉淀；NaClO溶液在加熱條件下將溶液中的Mn²⁺氧化成MnO₂，反應的離子方程式為Mn²⁺+ClO^-+H₂O=MnO₂↓+2H⁺+Cl^-，鹽類的水解為吸熱反應，加熱有利于Al³⁺、Fe³⁺水解以及Mn²⁺氧化成MnO₂，
故答案為：Fe（OH）₃、Al（OH）₃；Mn²⁺+ClO^-+H₂O=MnO₂↓+2H⁺+Cl^-；
（3）Fe³⁺離子與KSCN溶液生成血紅色的Fe（SCN）₃，可利用該反應進行檢驗，
故答案為：取過濾II后的濾液1～2 ml于試管中，加入少量KSCN溶液，如果溶液不顯紅色，證明濾液中無Fe³⁺；
（4）操作X是從硫酸鎂溶液中得到MgSO₄?7H₂O晶體，需要蒸發(fā)濃縮溶液，冷卻結晶，洗滌干燥，
故答案為：蒸發(fā)濃縮，冷凝結晶；
（5）準確稱量制得的樣品5g，用200mL水溶解，加入2mol?L^-1的鹽酸5mL，在不斷攪拌下滴加足量2mol?L^-1 BaCl₂溶液，充分反應后，得沉淀4.66g，
生成沉淀BaSO4物質的量=

4.66g

233g/mol

=0.02mol；
MgSO₄?7H₂O物質的量為0.02mol，質量=0.02mol×246g/mol=4.92g，
樣品純度=

4.92g

5g

×100%=98.4%，
故答案為：98.4%．

點評：本題考查物質的制備、除雜，涉及物質的檢驗以及沉淀的轉化等知識，題目較為綜合，有一定難度，本題注意要認真分析題中數(shù)據，考查學生的分析能力．