Question

某工厂的废渣中含NaCl、Mg ( OH) ₂、CaCO₃、BaCO₃等，为实现变废为宝,设计了以下工艺流程制备七水硫酸镁。

在废渣中加入过量的稀硫酸，控制 pH为5.0，温度在52℃左右，用搅拌器持续搅拌。

（1）搅拌的作用是为使反应充分进行，其化学原理为_____________________________；

（2）经过分析，过滤所得滤液中含有的离子的主要为 Na⁺、Mg²⁺、H⁺、SO₄^2-、Cl^-，为了除去H⁺，最好加入适量的_____________________________ (填化学式)。

（3）蒸发浓缩器的溶液中主要含有氯化钠和硫酸镁，通入高温水蒸汽并控制温度在100 ~ 110℃，蒸发浓缩结晶，此时析出的晶体主要是氯化钠，说明此温度下硫酸镁的溶解度比氯化钠____________ (“大”或“小”)。 结晶槽中硫酸镁结晶的方法为_______________。

（5）为了检验所得 MgSO₄·7H₂O 是否纯净，具体的操作为____________。

Answer

（1）使 Mg(OH)2、BaCO3转化为硫酸盐，且搅拌过程中CO2不断逸出，使平衡CaCO3+H2SO4CaSO4+H2CO3右移 （2）MgO、MgCO3或Mg(OH)2 （3）大 冷却结晶

（4）2NaCl（熔融）2Na+Cl2↑ 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑

（5）用洗净的铂丝蘸取洗净槽中的最后清液，在酒精灯上灼烧，如果显黄色，则所得MgSO4·7H2O不纯净，如果不显黄色，则所得MgSO4·7H2O纯净。

【解析】

试题分析：（1）使 Mg(OH)2、BaCO3转化为硫酸盐，且反应中存在下列平衡:CaCO3+H2SO4CaSO4+H2CO3，由于碳酸分解产生二氧化碳，二氧化碳在搅拌过程中不断逸出，使平衡右移，导致CaCO3转化成CaSO4；（2）为了除去Na +、Mg 2+、H+、SO42-、Cl -中的H +，且最终制得七水硫酸镁,应该加入MgO、MgCO3或Mg(OH)2，这样就不会引入杂质；（3）蒸发浓缩结晶，此时析出的晶体主要是氯化钠,说明此温度下硫酸镁的溶解度比氯化钠大，为了防止晶体失水,硫酸镁的结晶方法为冷却结晶；（4）注意电解熔融氯化钠和电解饱和食盐水方程式的写法；（5） 利用焰色反应检验是否有钠离子残留来判断所得MgSO4·7H2O是否纯净。

考点：无机工艺流程，涉及混合物的分离提纯等基本操作、元素及化合物的性质。