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)MgCO₃与稀硫酸反应的离子方程式为                                                 。
(2)加入H₂O₂氧化时，发生反应的化学方程式为                                            。(3)滤渣2的成分是                 (填化学式)。
(4)煅烧过程存在以下反应：2MgSO₄＋C2MgO＋2SO₂↑＋CO₂↑、MgSO₄＋CMgO＋SO₂↑＋CO↑、 MgSO₄＋3CMgO＋S↑＋3CO↑。

利用上图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。
①D中收集的气体是                 (填化学式)。
②B中盛放的溶液可以是        (填字母)。
a.NaOH 溶液      b.Na₂CO₃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

(11分)(1)MgCO₃＋2H^＋＝Mg^2＋＋CO₂↑＋H₂O（2分）
(2)2FeSO₄＋H₂O₂＋H₂SO₄＝Fe₂(SO₄)₃＋2H₂O （2分）       (3)Fe(OH)₃（2分）
(4) ① CO（1分） ②d （2分）  ③3S＋6OH^－2S^2－＋SO₃^2－＋3H₂O（2分，不写条件扣1分）

解析试题分析：（1）MgCO₃与稀硫酸发生复分解反应生成硫酸镁、二氧化碳和水，反应的离子方程式为MgCO₃+2H⁺＝Mg²⁺+CO₂↑+H₂O。
（2）由于滤液中含有亚铁离子，需要氧化成铁离子通过控制pH形成氢氧化铁沉淀而除去，所以加入H₂O₂的目的是在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。
（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使铁离子全部生成氢氧化铁沉淀，所以过滤后得到沉淀为氢氧化铁，即滤渣2的主要成分是氢氧化铁。
（4）①根据煅烧时发生反应的方程式可知，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。最后剩余的气体可以用排水法收集，这说明该气体应该是CO。
②由于吸收CO₂一般用碱液，而SO₂也能被碱液吸收，所以首先吸收SO₂，即通过B装置吸收SO₂。可以利用SO₂的还原性，将SO₂通入到高锰酸钾溶液吸收中二氧化硫，再通过C装置中的氢氧化钠溶液吸收二氧化碳。
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，则该生成物应该是亚硫酸钠。S元素的最低价为-2价，即还原产物是氯化钠，因此反应的离子方程式为3S＋6OH^－2S^2－＋SO₃^2－＋3H₂O。
考点：考查工艺流程题的判断、混合物的分离、方程式书写等