七水硫酸镁(MgSO4•7H2O)在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用,利用化工厂生产硼砂的废渣-硼镁泥可制取七水硫酸镁.硼镁泥的主要成分是MgCO3,还含有其他杂质(MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等).
表1 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH
沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 | Mg(OH)2 |
pH值 | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 10.4 | 11.2 |
温度/℃ | 10 | 30 | 40 | 50 | 60 |
CaSO4 | 0.19 | 0.21 | 0.21 | 0.20 | 0.19 |
MgSO4•7H2O | 30.9 | 35.5 | 40.8 | 45.6 | / |
根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度数据,试回答下列问题:
(1)过滤I的滤液中加入硼镁泥,调节溶液的pH=5~6,再加入NaClO溶液加热煮沸,将溶液中的Mn2+氧化成MnO2,反应的离子反应方程式为______.加热煮沸的主要目的是______.
(2)沉淀B中除MnO2、SiO2外还含有______(填化学式)等物质.
(3)检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3+的实验方法是______;
(4)沉淀C的化学式是______.过滤Ⅲ需趁热过滤的理由是______.
(1)NaClO溶液在加热条件下将溶液中的Mn2+氧化成MnO2,反应的离子方程式为Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-,盐类的水解为吸热反应,加热有利于Al3+、Fe3+水解
以及Mn2+氧化成MnO2,故答案为:Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-;促进Al3+、Fe3+水解及Mn2+氧化成MnO2;
(2)根据表中数据可知,在调节溶液的PH在5~6时,Fe3+、Al3+水解生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,故答案为:Fe(OH)3、Al(OH)3;
(3)Fe3+离子与KSCN溶液生成血红色的Fe(SCN)3,可利用该反应进行检验,故答案为:取过滤II后的滤液1~2 ml于试管中,加入少量KSCN溶液,如果溶液不显红色,
证明滤液中无Fe3+;
(4)CaSO4的溶解度随温度的变化不大,而MgSO4在温度较高时易溶于水,趁热过滤利于分离硫酸钙和硫酸镁,并防止MgSO4在温度低时结晶析出,
故答案为:CaSO4•2H2O或CaSO4;以防MgSO4在温度低时结晶析出.