Question

【題目】硫酸鎂晶體（MgSO4﹒7H2O）是一種重要的化工原料，可用作制革、炸藥、造紙、瓷器等。以菱鎂礦（主要成分是碳酸鎂，含少量FeCO3和不溶于水、也不溶于酸的雜質）為原料制取硫酸鎂晶體的流程如下:

已知:部分氫氧化物沉淀時溶液的pH見下表:

物質名稱	Mg（OH）2	Fe（OH）3
開始沉淀	9.1	1.9
完全沉淀	11.1	3.2

（1）“浸取”步驟中，MgCO3 溶于稀硫酸的化學方程式為_______。

（2）“氧化”步驟中，加入H2O2溶液會生成Fe2（SO4）3和水，該反應的化學方程式是_____________。

（3）“沉淀”步驟中，用氨水調節溶液的pH范圍為_______，其目的是________。

（4）“過濾”所得濾液中含有的陽離子為_________（寫離子符號）。

（5）“結晶”步驟中需蒸發濃縮濾液，當蒸發皿中_______時 即可停止加熱。

Answer 1

【答案】 使硫酸鐵全部轉化氫氧化鐵沉淀而除去 Mg2+和NH4+ 有較多晶體析出

【解析】

（1）MgCO3 溶于稀硫酸生成硫酸鎂、水和二氧化碳氣體，化學方程式為。

（2）在酸性的條件下，在含有硫酸亞鐵溶液中加入H2O2溶液會生成Fe2（SO4）3和水，該反應的化學方程式是。

（3）在“沉淀”步驟中，目的是先把硫酸鐵轉化為氫氧化鐵沉淀除去，根據溶液的pH表，當溶液的pH等于3.2時，氫氧化鐵完全沉淀，當溶液的pH等于9.1，氫氧化鎂開始產生沉淀。所以用氨水調節溶液的pH范圍為，其目的是使硫酸鐵全部轉化氫氧化鐵沉淀而除去。

（4）氧化鈣、氧化鎂加硫酸溶解后，得到的濾液是硫酸鈣和硫酸鎂，硫酸鈣微溶于水，過濾得到硫酸鎂，加入氨水可以生成氫氧化鎂沉淀和硫酸銨，加熱可以使水中的氨氣揮發，所以“過濾”所得濾液中含有的陽離子為Mg2+和NH4+。

（5）在蒸發濃縮濾液操作中，當蒸發皿有較多晶體析出時 即可停止加熱，利用余熱把剩下的水分蒸干。