Question

氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛．硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索．以菱镁矿（主要成分为MgCO₃，含少量FeCO₃）为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：

（1）加入H₂O₂氧化时，发生反应的化学方程式为

 

．
（2）滤渣2的成分是

 

（填化学式）．
（3）煅烧过程存在以下反应：2MgSO₄+C═2MgO+2SO₂↑+CO₂↑
    MgSO₄+C═MgO+SO₂↑+CO↑   MgSO₄+3C═MgO+S↑+3CO↑
    利用如图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集．
 
①D中收集的气体可以是

 

（填化学式）．
②B中盛放的溶液可以是

 

（填字母）．
    a．NaOH溶液     b．Ca（OH）₂溶液      c．稀硝酸      d．KMnO₄溶液
③A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应，产物中元素最高价态为+4，写出该反应的离子方程式：

 

．

Answer 1

分析：流程分析可知，以菱镁矿（主要成分为MgCO₃，含少量FeCO₃）为原料制备高纯氧化镁，菱镁矿加入酸溶解，过滤得到溶液中含有亚铁离子和镁离子，滤液中加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，调节溶液PH为4，使铁离子全部沉淀，过滤得到滤渣2为氢氧化铁沉淀，滤液经处理得当纯净的氧化镁；
（1）过氧化氢在酸性条件下氧化硫酸亚铁为硫酸铁；
（2）加入氨水调节溶液PH使氢氧化铁全部沉淀；
（3）煅烧得到的气体主要有SO₂、CO₂、CO、S，产生的气体进行分步吸收或收集，所以通过A使硫蒸气冷凝下来，再通过B装置高锰酸钾溶液吸收二氧化硫，通过C中的氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，最后剩余一氧化碳气体在D中收集．

解答：解：（1）加入H₂O₂ 氧化时，在酸性溶液中氧化硫酸亚铁为硫酸铁，反应的化学方程式为：2FeSO₄+H₂O₂+H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+2H₂O，
故答案为：2FeSO₄+H₂O₂+H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+2H₂O；
（3）酸溶后过滤得到溶液中加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，加入氨水调节溶液PH使铁离子全部沉淀，过滤后所以得到沉淀为氢氧化铁，
故答案为：Fe（OH）₃；
（3）煅烧得到的气体主要有SO₂、CO₂、CO、S，产生的气体进行分步吸收或收集，所以通过A使硫蒸气冷凝下来，再通过B装置高锰酸钾溶液吸收二氧化硫，通过C中的氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，最后剩余一氧化碳气体在D中收集；
①D中收集的气体可以是CO，故答案为：CO；
②B中盛放的溶液可以KMnO₄溶液吸收二氧化硫，故答案为：d；
③A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应，依据氧化还原反应原理，产物中元素最高价态为+4，最低价为-2价，反应的离子方程式为：3S+6OH^-

△   .

2S^2-+SO₃^2-+3H₂O，
故答案为：3S+6OH^-

△   .

2S^2-+SO₃^2-+3H₂O．

点评：本题考查了镁铝及其化合物、二氧化硫性质应用，混合物分离方法和实验操作方法，物质性质熟练掌握是解题关键，题目难度中等．