Question

硼镁泥是一种工业废料，主要成份是MgO（占40%），还有CaO、MnO、Fe₂O₃、FeO、Al₂O₃、SiO₂等杂质，以此为原料制取的硫酸镁，可用于印染、造纸、医药等工业．从硼镁泥中提取MgSO₄•7H₂O的流程如下：

已知：某些氢氧化物沉淀的pH如下表所示：

根据题意回答第（1）～（6）题：

（1）在酸解过程中，欲加快酸解时的化学反应速率，请提出两种可行的措施：                 ．

（2）加入的NaClO可与Mn²⁺反应：Mn²⁺+ClO^﹣+H₂O═MnO₂↓+2H⁺+Cl^﹣，还有一种离子也会被NaClO氧化，并发生水解，该反应的离子方程式为                  ．

（3）滤渣的主要成份除含有Fe（OH）₃、Al（OH）₃、MnO₂外，还有                       ．

（4）已知MgSO₄、CaSO₄的溶解度如下表：

“除钙”是将MgSO₄和CaSO₄混合溶液中的CaSO₄除去，根据上表数据，简要说明操作步骤是蒸发浓缩，            ．“操作I”是将滤液继续蒸发浓缩，冷却结晶，           ，便得到了MgSO₄•7H₂O．

（5）实验中提供的硼镁泥共100g，得到的MgSO₄•7H₂O为172.2g，计算MgSO₄•7H₂O的产率为        ．（保留两位有效数字）

（6）金属镁可用于自然水体中铁件的电化学防腐，完成如图防腐示意图，并作相应标注．

Answer

（1）适当升温、把硼镁泥粉碎、或搅拌、或适当增加硫酸浓度；

（2）2Fe2++ClO﹣+5H2O=2Fe（OH）3↓+Cl﹣+4H+；

（3）二氧化硅；

（4）趁热过滤；过滤洗涤；

（5）70%或0.70；

（6）

【解析】硼镁泥主要成份是MgO（占40%），还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质，加入硫酸，MgO、CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3都和硫酸反应，SiO2不与硫酸反应，次氯酸钠具有强氧化性，加入的NaClO可与Mn2+反应生成MnO2，把Fe2+氧化成Fe3+，溶液pH升高，在pH为5﹣6时Fe3+生成Fe（OH）3沉淀，Al3+形成Al（OH）3沉淀，过滤除去滤渣Fe（OH）3、Al（OH）3、MnO2、SiO2，滤液中含钙离子、镁离子，除钙后，只剩镁离子，蒸发冷却结晶得到硫酸镁晶体；

（1）为加快反应速率，可以采用升高温度、适当增大反应物浓度、增大反应物接触面积等方法，如适当升高温度、把硼镁泥粉碎、或搅拌、或适当增加硫酸浓度，

（2）次氯酸根离子具有氧化性，亚铁离子具有还原性，二者发生氧化还原反应生成氯离子、氢氧化铁沉淀，离子方程式为2Fe2++ClO﹣+5H2O=2Fe（OH）3↓+Cl﹣+4H+，故答案为：2Fe2++ClO﹣+5H2O=2Fe（OH）3↓+Cl﹣+4H+；

（3）滤渣的主要成份除含有Fe（OH）3、Al（OH）3、MnO2外，还有二氧化硅；

（4）“除钙”是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去，其操作是蒸发浓缩、趁热过滤；．“操作I”是将滤液继续蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤；

（5）实验中提供的硼镁泥共100g，m（MgO）=100g×40%=40g，n（Mg）=n（MgO）==1mol，根据Mg原子守恒得n（MgSO4•7H2O）=n（Mg）=n（MgO）=1mol，m（MgSO4•7H2O）=1mol×246g/mol=246g，其产率==×100%=70%或0.70，故答案为：70%或0.70；

（6）利用Mg防止Fe被腐蚀，可以采用牺牲阳极的阴极保护法或外加电源的阴极保护法，让Mg作正极或阳极，图为

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