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硼镁泥是硼镁矿(主要成分:MgO•B2O3)生产硼砂(Na2B4O7)的废渣,生产原理如下:2MgO•B2O3+Na2CO3+CO2=Na2B4O7+2MgCO3.硼镁泥中的MgCO3是宝贵的镁资源.某研究小组以硼镁泥为原料提取MgSO4•7H2O
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硼镁泥是硼镁矿(主要成分:MgO•B2O3)生产硼砂(Na2B4O7)的废渣,生产原理如下:2MgO•B2O3+Na2CO3+CO2=Na2B4O7+2MgCO3.硼镁泥中的MgCO3是宝贵的镁资源.某研究小组以硼镁泥为原料提取MgSO4•7H2O,设计了如下流程图:
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各离子开始沉淀和完全沉淀的pH值
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请回答下列问题:
(1)步骤①可在如图装置中进行,仪器A的名称是___;
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(2)本实验中多次用到抽滤,相比普通过滤,抽滤的优点是___、___;
(3)步骤②中加硼镁泥的作用是___,NaClO的作用是___;
(4)步骤③趁热过滤的目的是___该过程中温度应控制在___℃左右;
(5)步骤④的具体操作:当___时即停止加热,其原因是___.
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各离子开始沉淀和完全沉淀的pH值
离子 | Fe3+ | Al3+ | Fe2+ | Mn2+ | Mg2+ |
开始沉淀~沉淀完全的pH | 2.7~4.1 | 3.7~5.2 | 7.5~9.6 | 8.6~10.1 | 9.6~11.1 |
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请回答下列问题:
(1)步骤①可在如图装置中进行,仪器A的名称是___;
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(2)本实验中多次用到抽滤,相比普通过滤,抽滤的优点是___、___;
(3)步骤②中加硼镁泥的作用是___,NaClO的作用是___;
(4)步骤③趁热过滤的目的是___该过程中温度应控制在___℃左右;
(5)步骤④的具体操作:当___时即停止加热,其原因是___.
▼优质解答
答案和解析
(1)根据图1可知该仪器为三颈烧瓶,故答案为:三颈烧瓶;
(2)抽滤属于减压过滤,过滤时速度快,得到的固体较干燥,故答案为:速度快、得到的滤渣较干燥;
(3)已知Fe3+形成沉淀的pH范围是2.7~4.1,Al3+形成沉淀的PH范围是3.7~5.2,所以操作②加入硼镁泥可以消耗多余的硫酸,调节pH,促使Fe3+、Al3+完全沉淀;由表中数据可知Fe2+、Mn2+在pH较小时不能形成沉淀,所以加氧化剂将其转化为易分离的物质,所以加入NaClO的作用是,氧化Fe2+、Mn2+;
故答案为:消耗多余的硫酸使pH增加到5~6,促使Fe3+、Al3+完全沉淀;氧化Fe2+、Mn2+;
(4)由图2可知硫酸镁在80℃左右溶解度最大所以该过程中温度应控制80℃左右,温度太低会析出晶体,所以要趁热过滤,
故答案为:防止析出MgSO4•7H2O;80;
(5)加热溶液当出现晶膜时停止加热,然后冷却使硫酸镁结晶析出,如果继续加热会因为温度过高使MgSO4•7H2O失去结晶水,而得不到硫酸镁晶体,
故答案为:出现晶膜;防止MgSO4•7H2O失去结晶水.
(2)抽滤属于减压过滤,过滤时速度快,得到的固体较干燥,故答案为:速度快、得到的滤渣较干燥;
(3)已知Fe3+形成沉淀的pH范围是2.7~4.1,Al3+形成沉淀的PH范围是3.7~5.2,所以操作②加入硼镁泥可以消耗多余的硫酸,调节pH,促使Fe3+、Al3+完全沉淀;由表中数据可知Fe2+、Mn2+在pH较小时不能形成沉淀,所以加氧化剂将其转化为易分离的物质,所以加入NaClO的作用是,氧化Fe2+、Mn2+;
故答案为:消耗多余的硫酸使pH增加到5~6,促使Fe3+、Al3+完全沉淀;氧化Fe2+、Mn2+;
(4)由图2可知硫酸镁在80℃左右溶解度最大所以该过程中温度应控制80℃左右,温度太低会析出晶体,所以要趁热过滤,
故答案为:防止析出MgSO4•7H2O;80;
(5)加热溶液当出现晶膜时停止加热,然后冷却使硫酸镁结晶析出,如果继续加热会因为温度过高使MgSO4•7H2O失去结晶水,而得不到硫酸镁晶体,
故答案为:出现晶膜;防止MgSO4•7H2O失去结晶水.
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