硼镁泥是一种工业废料，主要成份是MgO（占40%），还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质，以此为原料制取的硫酸镁，可用于印染、造纸、医药等工业．从硼镁泥中提取MgSO4•7H2O的流程如

Question

硼镁泥是一种工业废料，主要成份是MgO（占40%），还有CaO、MnO、Fe₂O₃、FeO、Al₂O₃、SiO₂等杂质，以此为原料制取的硫酸镁，可用于印染、造纸、医药等工业．从硼镁泥中提取MgSO₄•7H₂O的流程如图1：

已知：某些氢氧化物沉淀的pH如表所示：

氢氧化物	开始沉淀时的pH	完全沉淀时的pH
Mg（OH）2	9.3	10.8
Fe（OH）2	7.6	9.6
Fe（OH）3	2.7	3.7
Al（OH）3	3.7	4.7

根据题意回答第（1）～（6）题：
（1）在酸解过程中，欲加快酸解时的化学反应速率，请提出两种可行的措施：___、___．
（2）加入的NaClO可与Mn²⁺反应：Mn²⁺+ClO^-+H₂O=MnO₂↓+2H⁺+Cl^-，还有一种离子也会被NaClO氧化，并发生水解，该反应的离子方程式为___．
（3）滤渣的主要成份除含有Fe（OH）₃、Al（OH）₃、MnO₂外，还有___．
（4）已知MgSO₄、CaSO₄的溶解度如表：

温度（℃）	40	50	60	70
MgSO4	30.9	33.4	35.6	36.9
CaSO4	0.210	0.207	0.201	0.193

“除钙”是将MgSO₄和CaSO₄混合溶液中的CaSO₄除去，根据上表数据，简要说明操作步骤是蒸发浓缩，___．“操作I”是将滤液继续蒸发浓缩，冷却结晶，___，便得到了MgSO₄•7H₂O．
（5）实验中提供的硼镁泥共100g，得到的MgSO₄•7H₂O为172.2g，计算MgSO₄•7H₂O的产率为___．（保留两位有效数字）
（6）金属镁可用于自然水体中铁件的电化学防腐，完成图2防腐示意图，并作相应标注___．

Answer 1

硼镁泥是一种工业废料，主要成份是MgO（占40%），还有CaO、MnO、Fe₂O₃、FeO、Al₂O₃、SiO₂等杂质，加入硫酸酸解PH=1，得到溶液硫酸镁、硫酸钙、硫酸锰、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铝，加入次氯酸钠氧化亚铁离子为铁离子，沉淀锰离子，过滤后的滤液中利用溶解度随温度变化，除去硫酸钙，得到硫酸镁溶液，通过蒸发浓缩趁热过滤得到MgSO₄•7H₂O；
（1）在酸解过程中，可以通过升高温度、将固体粉碎、适当提高硫酸溶液的浓度并用玻璃棒搅拌等来加快酸解时的化学反应速率，
故答案为：适当升温；把硼镁泥粉碎、或搅拌、或适当增加硫酸浓度；
（2）溶液中含有Fe²⁺，具有还原性，可与NaClO发生氧化还原反应，反应的离子方程式为：2Fe²⁺+ClO^-+2H⁺=2Fe³⁺+Cl^-+H₂O，生成的Fe³⁺很容易水解生成Fe（OH）₃的离子方程式为Fe³⁺+3H₂O═Fe（OH）₃+3H⁺，总反应式为2Fe²⁺+ClO^-+5H₂O=2Fe（OH）₃↓+Cl^-+4H⁺，故答案为：2Fe²⁺+ClO^-+5H₂O=2Fe（OH）₃↓+Cl^-+4H⁺；
（3）滤渣的成分包括Fe（OH）₃、Al（OH）₃、MnO₂、SiO₂及少量微溶的CaSO₄，则还有SiO₂、CaSO₄，故答案为：SiO₂、CaSO₄；
（4）有温度对硫酸镁、硫酸钙的溶解度影响，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，通过过滤洗涤得到MgSO₄•7H₂O，故答案为：趁热过滤；过滤洗涤；
（5）100g硼镁泥中氧化镁的物质的量为=(100g×40%)/(40g/mol)=1mol，根据镁原子守恒，生成MgSO₄•7H₂O的物质的量为1mol，质量为246g/mol×1mol=246g，MgSO₄•7H₂O的产率为(172.2g)/(246g)×100%=70.0%，故答案为：70.0%；
（6）金属镁可用于自然水体中铁件的电化学防腐有二种方式，一是与铁形成原电池，镁为负极，另一种是电解池，铁连接电源的负极，镁作阳极，具体连接方式为和，
故答案为：和．