硫酸镁的制备方法
以氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁、菱苦土等为原料加硫酸分解或中和而得。也有以生产氯化钾副产为原料,与制溴后含镁母液按比例混合,冷却结晶分离得粗硫酸镁,再加热过滤、除杂、冷却结晶得工业硫酸镁。还可用苦卤加热浓缩、结晶分离而得或氧化镁及石膏水悬浮液碳化制得。
有关化学方程式: 1、Mg+H2SO4=H2↑+MgSO4
2、 MgO+H2SO4=H2O+MgSO4
3、 Mg(OH)2+H2SO4=2H2O+MgSO4
4、 MgCO3+H2SO4=CO2↑+H2O+MgSO4
5 、2MgSO3+O2=2MgSO4
6 、Mg+FeSO4=Fe+MgSO4
7、 Mg+CuSO4=Cu+MgSO4
8、 Mg+ZnSO4=Zn+MgSO4
原料:海水,贝壳,硫酸
工艺:煅烧贝壳(CaCO3 == CaO + CO2),加入过量海水(CaO + H2O == Ca(OH)2 、MgCl2 + Ca(OH)2 == Mg(OH)2 + CaCl2),过滤,将沉淀投入硫酸(Mg(OH)2 + H2SO4 == MgSO4 + 2H2O)
A.加入氧化镁和酸反应能提高溶液PH,生成镁离子,不加入杂质离子,故A正确;
B.加入碳酸钠能调节溶液PH但假如了钠离子,引入杂质,故B错误;
C.蒸馏水对提高溶液pH不好,故C错误;
故答案为:A;
(2)①Fe2+与H2O2溶液反应,亚铁离子被过氧化氢氧化为三价铁离子便于完全沉淀,过氧化氢被还原为水,反应的离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O,
故答案为:2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O;
②123g粗硫酸镁样品所消耗的0.1mol/LH2O2溶液的体积平均值为0.31mL,
根据n=c×v,n(H2O2)=c×v=0.1mol/L×0.31×10-3L=3.1×10-5mol,
根据2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O,n(Fe2+)=2n(H2O2)=6.2×10-5mol,
所以123g粗硫酸镁样品中含Fe2+为6.2×10-5mol,
故答案为:6.2×10-5;
(3)①氨水沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀,反应的离子方程式为:Mg2++2NH3?H2O═Mg(OH)2↓+2NH4+,
故答案为:Mg2++2NH3?H2O═Mg(OH)2↓+2NH4+;
②根据图中所示50℃前温度与Mg2+转化率之间 的关系是随温度升高镁离子转化率增大,反应是吸热反应,
故答案为:吸热;
③图中,温度升高至50℃以上Mg2+转化率下降的可能原因是温度过高时,氨水受热分解,浓度降低,Mg2+转化率下降,
故答案为:温度过高时,氨水受热分解,浓度降低,Mg2+转化率下降;
④依据氢氧化钙和氢氧化镁阴阳离子比相同,可以用溶度积常数比较溶解性强弱,氢氧化钙溶解性大于氢氧化镁,溶液中加入石灰乳可以实现沉淀转化,生成氢氧化镁分离出来;
故答案为:能;Mg(OH)2的溶解度小于Ca(OH)2,可发生沉淀的转化;
A、加入氧化镁和酸反应能提高溶液PH,生成镁离子,不加入杂质离子,可选;
B、加入碳酸钠能调节溶液PH但假如了钠离子,引入杂质,故不选;
C、蒸馏水对提高溶液pH不好,故不选;
故答案为:A;
(2)Fe2+与H2O2溶液反应亚铁离子被过氧化氢氧化为三价铁离子便于完全沉淀,过氧化氢被还原为水,反应的离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O,
故答案为:2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O;
(3)①氨水沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀,反应的离子方程式为:Mg2++2NH3?H2O═Mg(OH)2↓+2NH4+,
故答案为:Mg2++2NH3?H2O═Mg(OH)2↓+2NH4+;
②根据图中所示50℃前温度与Mg2+转化率之间 的关系是随温度升高镁离子转化率增大,反应是吸热反应;故答案为:吸热;
③图中,温度升高至50℃以上Mg2+转化率下降的可能原因是温度过高时,氨水受热分解,浓度降低,Mg2+转化率下降,
故答案为:温度过高时,氨水受热分解,浓度降低,Mg2+转化率下降;
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.
30%的稀硫酸和白云石按一定比例混合、反应、分离浓缩,在温升条件下使硫酸钙沉析,所获硫酸镁溶液冷却结晶,即得硫酸镁(MgSO4×7H2O)。