Question

【题目】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，另含少量杂质FeCO3和SiO2等)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：

(1)酸溶时，MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为_____________________________。

(2)滤渣1的化学式为__________________。

(3)写出流程中“氧化”的离子方程式为______________________________________。

(4)调节pH时，使用pH试纸的具体操作是取一小块pH试纸放在洁净的玻璃片上，_______________________________________________________；滤渣2中除了过量的MgO外，还含有的物质是____________。

(5)高温煅烧过程中，同时存在以下反应：2MgSO4＋C2MgO＋2SO2↑＋CO2↑；MgSO4＋CMgO＋SO2↑＋CO↑；MgSO4＋3C高温MgO＋S↑＋3CO↑。利用下图装置对煅烧产生的气体进行连续分别吸收或收集(其中S蒸气在A管中沉积)。

①D中收集的气体是_________________(填化学式)。

②B中盛放的溶液是__________________(填下列选项的字母编号)。

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 用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测溶液点在试纸的中部，再与比色卡对照得出读数 Fe(OH)3 CO d

【解析】

以菱镁矿（主要成分为MgCO3，另含少量杂质FeCO3和SiO2等）为原料，加入稀硫酸酸溶过滤得到滤液为硫酸镁、硫酸亚铁溶液，滤渣1为二氧化硅，滤液中加入过氧化氢，亚铁离子被氧化为铁离子，加入氧化镁调节溶液pH沉淀铁离子，过滤得到滤渣2为氢氧化铁沉淀，滤液为硫酸镁溶液，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤得硫酸镁，硫酸镁和木炭高温煅烧制备高纯氧化镁，据此解答。

（1）MgCO3与稀硫酸反应生成硫酸镁、二氧化碳和水，反应的离子方程式为MgCO3＋2H+＝Mg2+＋CO2↑＋H2O；

（2）二氧化硅不溶于稀硫酸，则滤渣1的化学式为SiO2；

（3）加入H2O2氧化时，在酸性溶液中氧化硫酸亚铁，反应的离子方程式为2Fe2＋+2H＋+H2O2＝2Fe3＋+2H2O；

（4）调节pH时，使用pH试纸的具体操作是取一小块pH试纸放在洁净的玻璃片上，用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测溶液点在试纸的中部，再与比色卡对照得出读数；调节pH时铁离子转化为氢氧化铁沉淀，则滤渣2中除了过量的MgO外，还含有的物质是Fe(OH)3；

（5）根据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，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；

①CO难溶于水，D中收集的气体可以是CO；

②装置B吸收二氧化硫，由于二氧化碳、二氧化硫均与氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液反应，稀硝酸能把二氧化硫氧化，但同时生成NO气体，所以B中盛放的溶液选择KMnO4溶液吸收二氧化硫，故答案为d。