Question

2．氧化鎂在醫(yī)藥、建筑等行業(yè)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，含少量FeCO₃）為原料制備高純氧化鎂的實驗流程如圖1：

（1）MgCO₃與稀硫酸反應的化學方程式為MgCO₃+H₂SO₄═MgSO₄+CO₂↑+H₂O．
（2）加入H₂O₂氧化時，發(fā)生反應的離子方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O．
（3）濾渣2的成分是Fe（OH）₃ （填化學式）．
（4）煅燒過程存在以下反應：
2MgSO₄+C$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$2MgO+2SO₂↑+CO₂↑
MgSO₄+C$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$MgO+SO₂↑+CO↑
MgSO₄+3C$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$MgO+SO₂↑+3CO↑
利用如圖2裝置對煅燒產生的氣體進行分步吸收或收集．
①B中盛放的溶液是b C中盛放的溶液是a（填字母）．
a．NaOH 溶液      b．KMnO₄溶液      c．稀硝酸      d．NaHCO₃溶液
②D中收集的氣體是CO（填化學式）．
③A中得到的淡黃色固體與熱的NaOH溶液反應，產物中元素最高價態(tài)為+4，寫出該反應的化學方程式：3S+6NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Na₂S+Na₂SO₃+3H₂O．

Answer 1

分析 以菱鐵礦（主要成分為MgCO₃，含少量FeCO₃）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為不溶物，濾液中加入過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子，加入一水合氨調節(jié)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(fā)濃縮，冷卻結晶，過濾洗滌制備硫酸鎂，和木炭高溫煅燒制備高純氧化鎂．
（1）碳酸鎂與稀硫酸反應生成硫酸鎂水和二氧化碳；
（2）過氧化氫在酸性條件下氧化硫酸亞鐵為硫酸鐵；
（3）加入氨水調節(jié)溶液PH使氫氧化鐵全部沉淀；
（4）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．

解答 解：（1）MgCO₃與稀硫酸反應生成硫酸鎂、二氧化碳和水，化學方程式為MgCO₃+H₂SO₄═MgSO₄+CO₂↑+H₂O，
故答案為：MgCO₃+H₂SO₄═MgSO₄+CO₂↑+H₂O；
（2）加入H₂O₂ 氧化時，在酸性溶液中氧化硫酸亞鐵為硫酸鐵，反應的化學方程式為2FeSO₄+H₂O₂+H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+2H₂O，離子反應為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（3）酸溶后過濾得到溶液中加入過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子，加入氨水調節(jié)溶液PH使鐵離子全部沉淀，過濾后所以得到沉淀為氫氧化鐵，
故答案為：Fe（OH）₃；
（4）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；
①B中盛放的溶液可以KMnO₄溶液吸收二氧化硫，C中盛放的溶液是NaOH溶液，吸收二氧化碳，
故答案為：b；a；
②D中收集的氣體可以是CO，故答案為：CO；
③A中得到的淡黃色固體與熱的NaOH溶液反應，依據(jù)氧化還原反應原理，產物中元素最高價態(tài)為+4，最低價為-2價，反應的離子方程式為3S+6NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Na₂S+Na₂SO₃+3H₂O，
故答案為：3S+6NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Na₂S+Na₂SO₃+3H₂O．

點評 本題考查物質的制備實驗，為高頻考點，涉及氧化還原反應、實驗基本操作、離子方程式的書寫等知識點，綜合性較強，側重考查基本操作、基本原理，明確流程圖中發(fā)生的反應、基本操作方法、物質性質是解本題關鍵，難點是確定各物質中成分，題目難度中等．