氯碱工业过程中产生了大量的盐泥．某氯碱工厂的盐泥组成如表：成分NaClMg（OH）2CaCO3BaSO4SiO2等不溶于酸的物质质量分数（%）15～2015～205～1030～4010～15该

Question

氯碱工业过程中产生了大量的盐泥．某氯碱工厂的盐泥组成如表：

成分	NaCl	Mg（OH）2	CaCO3	BaSO4	SiO2等不溶于酸的物质
质量分数（%）	15～20	15～20	5～10	30～40	10～15

该工厂进一步利用盐泥生产了七水硫酸镁，设计了工艺流程如图1：
回答下列问题：
（1）反应器中加入酸溶解，反应液控制pH为5左右，反应温度在50℃左右，写出有关化学反应方程式___．
（2）在滤饼中检测到硫酸钙的成分，其原因是___．
（3）已知一些盐的溶解度如图2．在滤液I中通入高温水蒸气进行蒸发结晶，为了析出晶体I，应控制温度在___℃．
（4）步骤II操作是___，
（5）步骤III在工业上常用的设备是___（填字母）．
A．加压干燥器B．蒸馏塔C．离心机D．真空干燥器
（6）准确称取制备产品ag，将其加入到盛有V₁mL c₁mol/L的NaOH溶液的锥形瓶中，溶解后，加入酚酞溶液2滴，溶液变红色，再用c₂mol/L的盐酸进行滴定，消耗盐酸V₂mL，则样品MgSO₄•7H₂O的质量分数是___．

Answer 1

（1）反应器中加入酸溶解，反应液控制pH为5左右，反应温度在50℃左右，Mg（OH）₂、CaCO₃溶于硫酸生成硫酸钙和硫酸镁，反应的化学方程式为：
Mg（OH）₂+H₂SO₄═MgSO₄+2H₂O；CaCO₃+H₂SO₄⇌CaSO₄+H₂O+CO₂↑，
故答案为：Mg（OH）₂+H₂SO₄═MgSO₄+2H₂O；CaCO₃+H₂SO₄⇌CaSO₄+H₂O+CO₂↑．
（2）在滤饼中检测到硫酸钙的成分是因为CaCO₃+H₂SO₄⇌CaSO₄+H₂CO₃，加热有H₂CO₃(△.)/()H₂O+CO₂↑，降低c（H₂CO₃），所以平衡不断向右移动，最终CaCO₃生成了CaSO₄，
故答案为：因为CaCO₃+H₂SO₄⇌CaSO₄+H₂CO₃，加热有H₂CO₃(△.)/()H₂O+CO₂↑，降低c（H₂CO₃），所以平衡不断向右移动，最终CaCO₃生成了CaSO₄；
（3）在滤液I中通入高温水蒸气进行蒸发结晶，主要目的是使氯化钠能析出但硫酸镁不能析出，图象中溶解度分析可知选择80°C硫酸镁溶解度最大，
故答案为：80；
（4）步骤II的目的是从硫酸镁溶液中获得硫酸镁晶体，由于硫酸镁晶体带有结晶水，且根据硫酸镁的溶解度受温度影响的情况可知，要用冷却结晶的方法获得晶体，步骤II操作是冷却结晶、洗涤，得到潮湿的晶体，
故答案为：冷却结晶、洗涤；
（5）步骤III是潮湿的晶体得到七水硫酸镁晶体，可以用真空干燥器，真空干燥MgSO₄•7H₂O晶体防止失去结晶水，
故答案为：D；
（6）准确称取制备产品ag，将其加入到盛有V₁mL c₁mol/L的NaOH溶液的锥形瓶中，溶解后，加入酚酞溶液2滴，溶液变红色，再用c₂mol/L的盐酸进行滴定，消耗盐酸V₂mL，则
MgSO₄•7H₂O～Mg（OH）₂～2NaOH，
1                                          2
n                                     （V₁mL×c₁mol/L-V₂mL×c₂mol/L）×10^-3L/ml
n=0.5×（V₁mL×c₁mol/L-V₂mL×c₂mol/L）×10^-3L/ml=5×10^-4×（c₁V₁-c₂V₂）mol
MgSO₄•7H₂O的质量分数=(5×10-4(c1V1-c2V2)mol×246g/mol)/(ag)×100%=(12.3(c1V1-c2V2))/(a)%．

 故答案为：(12.3(c1V1-c2V2))/(a)%．