下图是以某硼镁矿（2MgO•B2O3•H2O、SiO2及少量FeS）为原料生产硼酸已经回收MgSO4的流程已知：Fe3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的PH分别为3.2、9.7和12.4．（1）由于矿粉中含CaCO3

Question

下图是以某硼镁矿（2MgO•B₂O₃•H₂O、SiO₂及少量FeS）为原料生产硼酸已经回收MgSO₄的流程

已知：Fe³⁺、Fe²⁺和Mg²⁺以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的PH分别为3.2、9.7和12.4．
（1）由于矿粉中含CaCO₃，“浸取”时容易产生大量泡沫使物料从反应器溢出，因此，实际操作中我们应该注意的是___．加入硫酸浸取时，产生气体M中含有一种有毒的物质，它的化学式是___，它可以用___溶液吸收处理．
（2）实验室中，步骤②用到的玻璃仪器有___
（3）“浸出液”显酸性，含H₃BO₃、MgSO₄，还含有Fe³⁺、Fe²⁺ 等杂质．“除杂”时向浸出液中先加入适量H₂O₂再加入___，除去杂质离子Fe³⁺、Fe²⁺．H2O2的作用是___（用离子方程式表示）
（4）“浸取”后．步骤①采用“热过滤”操作，这说明随着温度的升高，H₃B0₃的溶解度___（填写“升高”、“不变”、“降低”）．
（5）现利用2 t 硼镁泥（含MgO的质量分数为25%）生产七水硫酸镁，生产过程的产率为 80%．则能生产出七水硫酸镁产品___．

Answer 1

（1）CaCO₃与硫酸反应生成二氧化碳、硫酸钙和水，该反应的化学方程式为：CaCO₃ （粉末）+H₂SO₄=CaSO₄+H₂O+CO₂↑，“浸取”时容易产生大量泡沫使物料从反应器溢出，为避免服用剧烈，实际操作中应该注意的是分批次加入硫酸溶液，减缓反应进行程度，其中FeS和硫酸反应生成有毒气体H₂S，溶于水是酸，可以用氢氧化钠溶液吸收；
故答案为：分批加入硫酸；H₂S；NaOH；
（2）步骤②是分离溶液和固体，实验基本操作是过滤，依据过滤装置和步骤选择玻璃仪器主要有：漏斗、玻璃棒、烧杯，故答案为：漏斗、玻璃棒、烧杯；
（3）加适量H₂O₂把Fe²⁺氧化为Fe³⁺，所以H₂O₂的作用是：H₂O₂+2H⁺+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2H₂O，加MgO调节PH，使Fe³⁺转化为沉淀而除去，
故答案为：MgO；H₂O₂+2H⁺+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（4）“浸取”后．步骤①采用“热过滤”操作，这说明随着温度的升高，H₃B0₃的溶解度随温度的升高而增大，所以要采用“热过滤”，以防温度下降时H₃BO₃从溶液中析出，故答案为：升高；
（5）现利用2 t 硼镁泥（含MgO的质量分数为25%）生产七水硫酸镁，生产过程的产率为 80%．2t硼镁泥中氧化镁的物质的量为：(2t×106g×25%)/(40g/mol)=1.25×10⁴mol，根据镁原子守恒，生成MgSO₄•7H₂O的物质的量为1.25×10⁴mol，质量为246g/mol×1.25×10⁴mol=3.075×10⁶g，若生产过程的产率为80%，则能生产出MgSO₄•7H₂O的质量为：3.075×10⁶g×80%=2.46×10⁶g=2.46t，
故答案为：2.46t．