Question

15．以工業(yè)生產(chǎn)硼砂所得廢渣硼鎂泥為原料制取MgSO₄•7H₂O的過程如圖所示：

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%

回答下列問題：
（1）“酸解”時應該加入的酸是濃硫酸，“濾渣1”中主要含有SiO₂（寫化學式）．
（2）“除雜”時加入次氯酸鈣、氧化鎂的作用分別是氧化亞鐵離子、促進鐵離子、鋁離子轉化為沉淀．
（3）判斷“除雜”基本完成的檢驗方法是溶液接近為無色．
（4）分離濾渣3應趁熱過濾的原因是溫度對硫酸鎂、硫酸鈣的溶解度影響不同，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．

Answer 1

分析 硼鎂泥主要成份是MgO，還有CaO、Fe₂O₃、FeO、Al₂O₃、SiO₂等雜質(zhì)，酸溶時MgO、CaO、Fe₂O₃、FeO、Al₂O₃都和硫酸反應，SiO₂不與硫酸反應，B₂O₃轉化為H₃BO₃，則濾渣1為SiO₂，次氯酸鈣具有強氧化性，加入的次氯酸鈣可把亞鐵離子氧化成鐵離子，MgO促進鐵離子、鋁離子水解，鐵離子、鋁離子轉化為沉淀，則濾渣2為Al（OH）₃、Fe（OH）₃，濃縮過濾得到濾渣3為CaSO₄，濾液中含鎂離子、硫酸根離子，蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶得到硫酸鎂晶體，以此來解答．

解答 解：（1）“酸解”時應該加入的酸是濃硫酸，pH=1時B₂O₃轉化為H₃BO₃，二氧化硅不反應，則“濾渣1”中主要含有SiO₂，
故答案為：濃硫酸；SiO₂；
（2）“除雜”時加入次氯酸鈣發(fā)生2Fe²⁺+ClO^-+2H⁺═2Fe³⁺+Cl^-+H₂O，氧化鎂促進鐵離子、鋁離子水解，則次氯酸鈣、氧化鎂的作用分別是氧化亞鐵離子、促進鐵離子、鋁離子轉化為沉淀，
故答案為：氧化亞鐵離子；促進鐵離子、鋁離子轉化為沉淀；
（3）因亞鐵離子、鐵離子均為有色離子，則判斷“除雜”基本完成的檢驗方法是溶液接近為無色，
故答案為：溶液接近為無色；
（4）分離濾渣3應趁熱過濾的原因是溫度對硫酸鎂、硫酸鈣的溶解度影響不同，溫度越高，硫酸鈣溶解度越小，硫酸鎂在80℃左右溶解度最大所以該過程中溫度應控制80℃左右，溫度太低會析出晶體，所以要趁熱過濾，
故答案為：溫度對硫酸鎂、硫酸鈣的溶解度影響不同，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．

點評 本題考查物質(zhì)的制備實驗，為高頻考點，把握圖中發(fā)生的反應、混合物分離提純、溶解度與溫度的關系等為解答的關鍵，側重分析與實驗能力的考查，注意氧化還原反應及水解原理的應用，題目難度不大．