见解析
(1)升温、把硼镁泥粉碎、搅拌等(2分) (2)SiO2(2分)
(3)Mn2++ ClO-+ H2O == MnO2↓ + 2H++ Cl-(2分) 2Fe2++ ClO-+ 2H+== 2Fe3++ Cl-+ H2O(2分)
(4)取少量滤液于试管中,向其中几滴硫氰化钾溶液,如果溶液不变红色,说明滤液中不含Fe3+;如果溶液变红色,说明滤液中含Fe3+。 (3分)
(5)蒸发浓缩(结晶),趁热过滤 (2分) (6)1.97 (3分)
(1)此处主要考查反应速率的影响因素,所以要想加快酸溶解速率可以从外因浓度、温度、接触面积等考虑,所以答案可以是升温、把硼镁泥粉碎、搅拌等。
(2)由于该硼镁泥的成分有MgO、CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等物质,所以酸溶后生成的阳离子有Mg2+、Ca2+、Mn2+、Fe3+、Fe2+、Al3+ ,不溶的有SiO2,加入氧化物NaClO后Fe2+ 被氧化为Fe3+,Mn2+ 被氧化为MnO2 ,所以调节pH至5—6,阳离子发生沉淀,生成的沉淀有Fe(OH)3、Al(OH)3,所以滤渣的所有成分为Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO2、SiO2 。
(3)加入氧化剂NaClO,Mn2+、Fe2+均能够被其氧化,发生氧化还原反应,根据所给的产物形式,根据氧化还原反应缺项配平法,先把发生化合价变化的离子和物质写出,然后再根据电子得失守恒配平,再用电荷守恒和原子守恒配平所缺物质。所以离子方程式为:Mn2++ ClO-+ H2O == MnO2↓ + 2H++ Cl-(2分) 2Fe2++ ClO-+ 2H+== 2Fe3++ Cl-+ H2O。
(4)检验Fe3+ 的方法是加入KSCN,利用显色反应检验,所以可以向溶液中加入硫氰化钾溶液检验溶液中是否存在三价铁离子,方法为:取少量滤液,向其中加入硫氰化钾溶液,如果溶液不变红色,说明滤液中不含Fe3+;如果溶液变红色,说明滤液中含Fe3+。
(5)由温度对硫酸镁、硫酸钙的溶解度影响可看出,温度越高,硫酸钙溶解度越小,可以采用蒸发浓缩,趁热过滤方法除去硫酸钙;操作I”是将滤液继续蒸发浓缩,冷却结晶,再经过过滤,便得到了MgSO4?7H2O,故答案为:蒸发浓缩,趁热过滤;过滤(或过滤洗涤);
(6)100g硼镁泥中氧化镁的物质的量为:1.6×106g×40%×50%÷40g/mol=8×103mol,根据镁原子守恒,生成MgSO4?7H2O的物质的量为8×103mol,质量为246g/mol×8×103mol=1.968×106g≈1.97t,MgSO4?7H2O的质量为1.97t。