硼鎂泥是一種工業(yè)廢料,主要成份是MgO(占40%),還有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì),以此為原料制取的硫酸鎂,可用于印染、造紙、醫(yī)藥等工業(yè).從硼鎂泥中提取MgSO4?7H2O的流程如下:
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根據(jù)題意回答問題:
(1)實(shí)驗(yàn)中需用1mol/L的硫酸800mL,若用98%的濃硫酸(ρ=1.84g/mL)來配制,量取濃硫酸時(shí),需使用的量筒的規(guī)格為
 

A.10mL    B.20mL   C.50mL   D.100mL
(2)加入的NaClO可與Mn2+反應(yīng):Mn2++ClO-+H2O→MnO2↓+2H++Cl-,還有一種離子也會(huì)被NaClO氧化,該反應(yīng)的離子方程式為
 

(3)濾渣的主要成份除含有Fe(OH)3、Al(OH)3外,還有
 

(4)在“除鈣”前,需檢驗(yàn)濾液中Fe3+是否被除盡,簡述檢驗(yàn)方法
 

(5)已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表:
溫度(℃) 40 50 60 70
MgSO4 30.9 33.4 35.6 36.9
CaSO4 0.210 0.207 0.201 0.193
“除鈣”是將MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去,根據(jù)上表數(shù)據(jù),簡要說明操作步驟
 
.“操作I”是將濾液繼續(xù)蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,
 
,便得到了MgSO4?7H2O.
(6)實(shí)驗(yàn)中提供的硼鎂泥共100g,得到的MgSO4?7H2O為172.2g,則MgSO4?7H2O的產(chǎn)率為
 
分析:(1)先根據(jù)C=
1000ρw
M
計(jì)算濃硫酸的濃度,再根據(jù)濃硫酸稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變計(jì)算濃硫酸的體積;
(2)亞鐵離子具有還原性,能夠被次氯酸鈉氧化;
(3)根據(jù)題中信息,不能夠與硫酸反應(yīng)的成分會(huì)存在濾渣中;
(4)根據(jù)檢驗(yàn)三價(jià)鐵離子的方法完成;
(5)根據(jù)表中溫度對(duì)硫酸鎂、硫酸鈣的影響完成;根據(jù)分離晶體與溶液方法分析;
(6)根據(jù)硼鎂泥中MgO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(占40%),計(jì)算出生成MgSO4?7H2O質(zhì)量及產(chǎn)率.
解答:解:(1)濃硫酸的物質(zhì)的量濃度C=
1000ρw
M
=
1000×1.84×98%
98
mol/L=18.4mol/L,設(shè)濃硫酸的體積為V,18.4mol/L×V=1.0mol/L×0.1L,V=0.0054L=5.4mL,
故答案為:C;
(2)由于溶液中有亞鐵離子,能夠被次氯酸鈉氧化成鐵離子,反應(yīng)的離子方程式為:2Fe2++ClO-+2H+═2Fe3++Cl-+H2O,
故答案為:2Fe2++ClO-+2H+═2Fe3++Cl-+H2O;
(3)由于二氧化錳和二氧化硅不與稀硫酸反應(yīng),所以在濾渣中存在,
故答案為:MnO2,SiO2;
(4)可以向溶液中加入硫氰化鉀溶液檢驗(yàn)溶液中是否存在三價(jià)鐵離子,方法為:取少量濾液,向其中加入硫氰化鉀溶液,如果溶液不變紅色,說明濾液中不含F(xiàn)e3+;如果溶液變紅色,說明濾液中含F(xiàn)e3+,
故答案為:取少量濾液,向其中加入硫氰化鉀溶液,如果溶液不變紅色,說明濾液中不含F(xiàn)e3+;如果溶液變紅色,說明濾液中含F(xiàn)e3+
(5)有溫度對(duì)硫酸鎂、硫酸鈣的溶解度影響,溫度越高,硫酸鈣溶解度越小,可以采用蒸發(fā)濃縮,趁熱過濾方法除去硫酸鈣;操作I”是將濾液繼續(xù)蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,再經(jīng)過過濾,便得到了MgSO4?7H2O,
故答案為:蒸發(fā)濃縮,趁熱過濾;過濾(或過濾洗滌);
(6)100g硼鎂泥中氧化鎂的物質(zhì)的量為:
100g×40%
40g/mol
=1mol,根據(jù)鎂原子守恒,生成MgSO4?7H2O的物質(zhì)的量為1mol,質(zhì)量為246g/mol×1mol=246g,MgSO4?7H2O的產(chǎn)率為:
172.2g
246g
×100%=70%,
故答案為:70%.
點(diǎn)評(píng):本題考查了從硼鎂泥中提取MgSO4?7H2O的方法,涉及了配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液的儀器選擇、鐵離子檢驗(yàn)方法、硫酸鎂晶體的產(chǎn)率計(jì)算等知識(shí),題量較大,難度中等.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

硼鎂泥是一種工業(yè)廢料,主要成分是MgO(約占40%),還有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì),以此為原料制取的硫酸鎂,可用于印染、造紙、醫(yī)藥等工業(yè).從硼鎂泥中提取MgSO4?7H2O的流程如圖:

(1)實(shí)驗(yàn)中需要1.00mol/L的硫酸1000mL,若用98%的濃硫酸(p=1.84g/mL)來配制.下列所給的容器中,屬于配制該硫酸溶液必須使用的有
A、D、E
A、D、E
(填寫選項(xiàng)字母)
A.容量瓶B.分液漏斗C.蒸餾燒瓶D.燒杯E.玻璃棒F.天平
(2)加入的NaClO可與Mn2+反應(yīng):Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl+,還有一種離子也會(huì)被NaClO氧化,該反應(yīng)的離子方程式為
2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O或2Fe2++HClO+H+=2Fe3++Cl-+H2O
2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O或2Fe2++HClO+H+=2Fe3++Cl-+H2O

(3)濾渣的主要成分除含有Fe(OH)3、Al(OH)3外,還含有
MnO2、SiO2
MnO2、SiO2

(4)除去濾渣之前,往往還要加入一定量的硼鎂泥,其原因可能是
調(diào)節(jié)溶液pH,使Fe3+、Al3+水解完全,除去多余的NaClO
調(diào)節(jié)溶液pH,使Fe3+、Al3+水解完全,除去多余的NaClO

(5)已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表
溫度(°C) 40 50 60 70
MgSO4  30.9 33.4 35.6 36.9
CaSO4  0.210 0.207 0.201 0.197
“除鈣”是將MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去,根據(jù)上表數(shù)據(jù)簡要說明操作步驟
蒸發(fā)濃縮,趁熱過濾
蒸發(fā)濃縮,趁熱過濾

(6)“操作Ⅰ”是將濾液繼續(xù)蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,
過濾(或過濾洗滌)
過濾(或過濾洗滌)
,便得到了MgSO4?7H2O.

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科目:高中化學(xué) 來源:2013屆江蘇省揚(yáng)州中學(xué)高三12月質(zhì)量檢測(cè)化學(xué)試卷(帶解析) 題型:填空題

(14分)硼鎂泥是一種工業(yè)廢料,主要成份是MgO(占40%),還有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì),以此為原料制取的硫酸鎂,可用于印染、造紙、醫(yī)藥等工業(yè)。從硼鎂泥中提取MgSO4·7H2O的流程如下:

根據(jù)題意回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)中需用1mol/L的硫酸80mL,若用98%的濃硫酸來配制,除量筒、玻璃棒外,還需要的玻璃儀器有         
(2)濾渣的主要成份除含有Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO2外,還有         
(3)加入的NaClO可與Mn2+反應(yīng)產(chǎn)生MnO2沉淀,該反應(yīng)的離子方程式         。在調(diào)節(jié)pH=5-6之前,還有一種離子也會(huì)被NaClO氧化,該反應(yīng)的離子方程式為                
(4)如何檢驗(yàn)濾液中Fe3+是否被除盡,簡述檢驗(yàn)方法         。
(5)已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表:

溫度(℃)
40
50
60
70
MgSO4
30.9
33.4
35.6
36.9
CaSO4
0.210
0.207
0.201
0.193
“除鈣”是將MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去,根據(jù)上表數(shù)據(jù),簡要說明操作步驟                  。
(6)如果提供的硼鎂泥共100 g,得到的MgSO4·7H2O 196.8 g,則MgSO4·7H2O的產(chǎn)率為         。

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科目:高中化學(xué) 來源:2012屆上海市松江區(qū)高三上學(xué)期期末(1月)考試化學(xué)試卷(帶解析) 題型:填空題

(本題共12分)
硼鎂泥是一種工業(yè)廢料,主要成份是MgO(占40%),還有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì),以此為原料制取的硫酸鎂,可用于印染、造紙、醫(yī)藥等工業(yè)。從硼鎂泥中提取MgSO4·7H2O的流程如下:

根據(jù)題意回答:
1.實(shí)驗(yàn)中需用0.8mol/L的硫酸800 mL,若用98%的濃硫酸(ρ=" 1.84" g/mL)來配制,量取濃硫酸時(shí),需使用的量筒的規(guī)格為       

A.10 mLB.20 mLC.50 mLD.100 mL
2.加入的NaClO可與Mn2+反應(yīng):Mn2+ + ClO- + H2O → MnO2↓ + 2H+ + Cl-,還有一種離子也會(huì)被NaClO氧化,該反應(yīng)的離子方程式為                                  。
3.濾渣的主要成份除含有Fe(OH)3、Al(OH)3外,還有                            。
4.在“除鈣”前,需檢驗(yàn)濾液中Fe3+是否被除盡,簡述檢驗(yàn)方法                   。
5.已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表:
溫度(℃)
40
50
60
70
MgSO4
30.9
33.4
35.6
36.9
CaSO4
0.210
0.207
0.201
0.193
“除鈣”是將MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去,根據(jù)上表數(shù)據(jù),簡要說明操作步驟                                    。“操作I”是將濾液繼續(xù)蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,          ,便得到了MgSO4·7H2O。
6.實(shí)驗(yàn)中提供的硼鎂泥共100 g,得到的MgSO4·7H2O為172.2 g,則MgSO4·7H2O的產(chǎn)率為       。

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科目:高中化學(xué) 來源:2011-2012學(xué)年上海市松江區(qū)高三上學(xué)期期末(1月)考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

(本題共12分)

硼鎂泥是一種工業(yè)廢料,主要成份是MgO(占40%),還有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì),以此為原料制取的硫酸鎂,可用于印染、造紙、醫(yī)藥等工業(yè)。從硼鎂泥中提取MgSO4·7H2O的流程如下:

根據(jù)題意回答:

1.實(shí)驗(yàn)中需用0.8mol/L的硫酸800 mL,若用98%的濃硫酸(ρ= 1.84 g/mL)來配制,量取濃硫酸時(shí),需使用的量筒的規(guī)格為       

A.10 mL             B.20 mL             C.50 mL             D.100 mL

2.加入的NaClO可與Mn2+反應(yīng):Mn2+ + ClO- + H2O → MnO2↓ + 2H+ + Cl-,還有一種離子也會(huì)被NaClO氧化,該反應(yīng)的離子方程式為                                   

3.濾渣的主要成份除含有Fe(OH)3、Al(OH)3外,還有                             。

4.在“除鈣”前,需檢驗(yàn)濾液中Fe3+是否被除盡,簡述檢驗(yàn)方法                    。

5.已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表:

溫度(℃)

40

50

60

70

MgSO4

30.9

33.4

35.6

36.9

CaSO4

0.210

0.207

0.201

0.193

“除鈣”是將MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去,根據(jù)上表數(shù)據(jù),簡要說明操作步驟                                     !安僮鱅”是將濾液繼續(xù)蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,           ,便得到了MgSO4·7H2O。

6.實(shí)驗(yàn)中提供的硼鎂泥共100 g,得到的MgSO4·7H2O為172.2 g,則MgSO4·7H2O的產(chǎn)率為        。

 

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