MgSO4•7H2O在工农业生产中均有广泛用途,现以菱镁矿石(主要成分是MgCO3,含少量MnCO3、SiO2)制取MgSO4•7H2O晶体,实验流程如图:

(1)“酸浸”时,为了提高浸取率,除了搅拌、提高硫酸浓度外,还可采取的措施有 将菱镁矿石粉碎将菱镁矿石粉碎(写出一种即可)。此时,MnCO3发生反应的化学方程式是 MnCO3+H2SO4═MnSO4+CO2↑+H2OMnCO3+H2SO4═MnSO4+CO2↑+H2O。
(2)“转化”时主要反应是NaClO+MnSO4+H2O═MnO2↓+NaCl+H2SO4,氯元素反应前后化合价变化情况是 降低降低(填“升高”或“降低”)。
(3)硫酸镁溶液在不同温度下进行浓缩结晶,可得到不同的晶体:
温度/℃ | -3.9~1.8 | 1.8~48.1 | 48.1~67.5 | 67.5~200 |
析出晶体 | MgSO4•12H2O | MgSO4•7H2O | MgSO4•6H2O | MgSO4•H2O等 |
降温(温度在1.8℃~48.1℃)结晶
降温(温度在1.8℃~48.1℃)结晶
、过滤、洗涤、低温干燥。②“操作Ⅰ”所得滤液中能分离出一种可循环使用的物质,该物质是
H2SO4
H2SO4
(填化学式)。(4)已知:MgSO4•7H2O中镁元素质量分数为9.76%,采用热分析法测定所得MgSO4•7H2O样品中镁元素质量分数:
①未加热前,测得样品中镁元素质量分数略大于9.76%,可能的原因是
未加热前,MgSO4•7H2O已经失去部分结晶水
未加热前,MgSO4•7H2O已经失去部分结晶水
。②高于900℃后,测得剩余固体中镁元素质量分数大于20%,可能的原因是
高于900℃后,硫酸镁开始分解生成氧化镁
高于900℃后,硫酸镁开始分解生成氧化镁
。(5)若用100t菱镁矿石可制得246tMgSO4•7H2O产品,忽略反应过程中镁元素损失,则该菱镁矿石中MgCO3的质量分数为
84%
84%
。【考点】物质的相互转化和制备;有关元素化合价的计算.
【答案】将菱镁矿石粉碎;MnCO3+H2SO4═MnSO4+CO2↑+H2O;降低;降温(温度在1.8℃~48.1℃)结晶;H2SO4;未加热前,MgSO4•7H2O已经失去部分结晶水;高于900℃后,硫酸镁开始分解生成氧化镁;84%
【解答】
【点评】
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