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+C 2MgO+2SO₂↑+CO₂↑

MgSO4+CMgO+SO2↑+CO↑

MgSO₄+3CMgO+S↑+3CO↑

利用下图装置对煅烧产生的气体进行分布吸收或收集。

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）MgCO3+2H＋=Mg2＋+CO2↑+H2O（2分）

（2）2FeSO4 +H2O2+H2SO4 =Fe2(SO4)3 +2H2O（2分）

（3）Fe(OH)3 （2分）

（4）①CO（2分）②d（2分）③3S+6OH－2S2－+SO32-+3H2O（2分）

【解析】

试题分析：菱镁矿的主要成分为MgCO3，含少量FeCO3，根据上述流程图，向菱镁矿中加入稀硫酸，FeCO3、MgCO3均会反应，生成FeSO4 和MgSO4 ，过滤除去不与硫酸反应的杂质，再加入H2O2 ，目的是将FeSO4 氧化成Fe2(SO4)3 ，加入氨水调节pH=4将Fe3+ 变成Fe(OH)3 沉淀，得到滤渣2从而除去，之后将MgSO4 溶液蒸干得到MgSO4 固体，再用木炭还原法制备高纯氧化镁，据此回答。

（1）MgCO3是难溶电解质，书写离子方程式时不能拆开，所以MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为MgCO3+2H＋=Mg2＋+CO2↑+H2O。

（2）根据上述分析，加入H2O2的目的是将FeSO4 氧化成Fe2(SO4)3，反应的化学方程式为2FeSO4 +H2O2+H2SO4 =Fe2(SO4)3 +2H2O。

（3）加氨水调节溶液的PH的目的是使铁元素沉淀而镁不能沉淀，铁元素在溶液中以铁离子形式存在，所以滤渣2的成分是Fe(OH)3。

（4）①右图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集，所以最终的剩余气体为CO，即D中收集的气体是CO。

②反应产生的气体产物有SO2、CO2、CO，三种气体分步被吸收或收集，SO2、CO2都能与a、b反应，与c都不能反应，而高锰酸钾溶液可与SO2反应，所以B中应放高锰酸钾溶液吸收SO2，答案选d。

③淡黄色固体为S，与热的NaOH溶液发生歧化反应，S被氧化为SO32－，同时被还原成S2－，其离子方程式为3S+6OH－2S2－+SO32-+3H2O。

考点：考查以菱镁矿为原料制备氧化镁的实验流程分析，气体的检验等知识。