Question

【題目】氧化鎂在醫藥、建筑等行業應用廣泛。硫酸鎂還原熱解制備高純氧化鎂是一種新的探索。以菱鎂礦(主要成分為MgCO3，另含少量雜質FeCO3和SiO2等)為原料制備高純氧化鎂的實驗流程如下：

(1)酸溶時，MgCO3與稀硫酸反應的離子方程式為_____________________________。

(2)濾渣1的化學式為__________________。

(3)寫出流程中“氧化”的離子方程式為______________________________________。

(4)調節pH時，使用pH試紙的具體操作是取一小塊pH試紙放在潔凈的玻璃片上，_______________________________________________________；濾渣2中除了過量的MgO外，還含有的物質是____________。

(5)高溫煅燒過程中，同時存在以下反應：2MgSO4＋C2MgO＋2SO2↑＋CO2↑；MgSO4＋CMgO＋SO2↑＋CO↑；MgSO4＋3C高溫MgO＋S↑＋3CO↑。利用下圖裝置對煅燒產生的氣體進行連續分別吸收或收集(其中S蒸氣在A管中沉積)。

①D中收集的氣體是_________________(填化學式)。

②B中盛放的溶液是__________________(填下列選項的字母編號)。

a．NaOH溶液 b．Na2CO3溶液 c．稀硝酸 d．酸性KMnO4溶液

Answer 1

【答案】MgCO3＋2H+＝Mg2+＋CO2↑＋H2O SiO2 2Fe2++2H++H2O2＝2Fe3++2H2O 用潔凈干燥的玻璃棒蘸取待測溶液點在試紙的中部，再與比色卡對照得出讀數 Fe(OH)3 CO d

【解析】

以菱鎂礦（主要成分為MgCO3，另含少量雜質FeCO3和SiO2等）為原料，加入稀硫酸酸溶過濾得到濾液為硫酸鎂、硫酸亞鐵溶液，濾渣1為二氧化硅，濾液中加入過氧化氫，亞鐵離子被氧化為鐵離子，加入氧化鎂調節溶液pH沉淀鐵離子，過濾得到濾渣2為氫氧化鐵沉淀，濾液為硫酸鎂溶液，蒸發濃縮，冷卻結晶，過濾洗滌得硫酸鎂，硫酸鎂和木炭高溫煅燒制備高純氧化鎂，據此解答。

（1）MgCO3與稀硫酸反應生成硫酸鎂、二氧化碳和水，反應的離子方程式為MgCO3＋2H+＝Mg2+＋CO2↑＋H2O；

（2）二氧化硅不溶于稀硫酸，則濾渣1的化學式為SiO2；

（3）加入H2O2氧化時，在酸性溶液中氧化硫酸亞鐵，反應的離子方程式為2Fe2＋+2H＋+H2O2＝2Fe3＋+2H2O；

（4）調節pH時，使用pH試紙的具體操作是取一小塊pH試紙放在潔凈的玻璃片上，用潔凈干燥的玻璃棒蘸取待測溶液點在試紙的中部，再與比色卡對照得出讀數；調節pH時鐵離子轉化為氫氧化鐵沉淀，則濾渣2中除了過量的MgO外，還含有的物質是Fe(OH)3；

（5）根據方程式可知煅燒得到的氣體主要有SO2、CO2、CO、S，產生的氣體進行分步吸收或收集，所以通過A使硫蒸氣冷凝下來，再通過B裝置高錳酸鉀溶液吸收二氧化硫，通過C中的氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳，最后剩余一氧化碳氣體在D中收集；

①CO難溶于水，D中收集的氣體可以是CO；

②裝置B吸收二氧化硫，由于二氧化碳、二氧化硫均與氫氧化鈉溶液、碳酸鈉溶液反應，稀硝酸能把二氧化硫氧化，但同時生成NO氣體，所以B中盛放的溶液選擇KMnO4溶液吸收二氧化硫，故答案為d。