Question

20．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下：

（1）操作X的名稱是過濾，該操作需要用到的玻璃儀器主要有：燒杯、漏斗、玻璃棒．
（2）蒸發(fā)過程中，要用玻璃棒不斷地攪拌，其目的是使液體均勻受熱，防止液體外濺．
（3）碳酸鎂與稀硫酸反應的化學方程式為MgCO₃+H₂SO₄═MgSO₄+H₂O+CO₂↑；該反應屬于復分解反應．
（4）加入雙氧水氧化時，發(fā)生反應的化學方程式為：2FeSO₄+H₂O₂+H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+2X．則X的化學式為H₂O．
（5）煅燒過程存在以下反應：2MgSO₄+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2MgO+2SO₂↑+CO₂↑；MgSO₄+C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$MgO+SO₂↑+CO↑；MgSO₄+3C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$MgO+S↑+3CO↑．利用下圖裝置對煅燒產(chǎn)生的氣體進行分步吸收或收集．

資料：酸性高錳酸鉀能吸收二氧化硫；硫蒸氣在A裝置冷凝成固體．
①上述反應產(chǎn)生的氣態(tài)氧化物中CO₂（填化學式）不會對空氣造成污染．
②D中收集到的氣體具有可燃性或還原性（填一種化學性質）．
③C中發(fā)生反應的化學方程式為2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
（6）若直接煅燒100t含碳酸鎂84%的菱鎂礦，理論上可制得氧化鎂多少？

Answer 1

分析 （1）過濾可以把不溶于水的物質從溶液中分離出來；
過濾需要用到的玻璃儀器主要有：燒杯、漏斗、玻璃棒；
（2）蒸發(fā)過程中用玻璃棒不斷地攪拌，能使液體均勻受熱，從而防止液體外濺；
（3）碳酸鎂與稀硫酸反應生成硫酸鎂、水和二氧化碳；
（4）化學反應遵循質量守恒定律，即化學反應前后，元素的種類不變，原子的種類、總個數(shù)不變；
（5）二氧化硫和一氧化碳有毒，擴散到空氣中會污染環(huán)境；
一氧化碳具有可燃性，燃燒生成二氧化碳；
一氧化碳具有還原性，可以用來還原金屬氧化物；
氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水；
（6）根據(jù)碳酸鎂的質量可以計算反應生成氧化鎂的質量．

解答 解：（1）操作X的名稱是過濾，通過過濾把不溶于水的固體分離出來，該操作需要用到的玻璃儀器主要有：燒杯、漏斗、玻璃棒．
故填：過濾；漏斗．
（2）蒸發(fā)過程中，要用玻璃棒不斷地攪拌，其目的是使液體均勻受熱，防止液體外濺．
故填：使液體均勻受熱，防止液體外濺．
（3）碳酸鎂與稀硫酸反應生成硫酸鎂、水和二氧化碳，反應的化學方程式為：MgCO₃+H₂SO₄═MgSO₄+H₂O+CO₂↑，屬于復分解反應．
故填：MgCO₃+H₂SO₄═MgSO₄+H₂O+CO₂↑；復分解．
（4）由2FeSO₄+H₂O₂+H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+2X可知，反應前后鐵原子都是2個，硫原子都是3個，反應前氧原子是14個，反應后應該是14個，其中2個包含在2X中，反應前氫原子是4個，反應后應該是4個，包含在2X中，因此每個X中含有2個氫原子和1個氧原子，是水，水的化學式為H₂O．
故填：H₂O．
（5）①上述反應產(chǎn)生的氣態(tài)氧化物中，二氧化硫和一氧化碳能夠污染環(huán)境，而二氧化碳不會對空氣造成污染，二氧化碳的化學式是CO₂．
故填：CO₂．
②D中收集到的氣體是一氧化碳，一氧化碳具有可燃性、還原性．
故填：可燃性或還原性．
③C中氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，發(fā)生反應的化學方程式為：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
故填：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
（6）設理論上可制得氧化鎂質量為x，
因為MgCO₃～MgSO₄，MgSO₄～MgO，所以MgCO₃～MgO，
MgCO₃～MgO，
84             40
100t×84%   x
  $\frac{84}{100t×84%}$=$\frac{40}{x}$，
x=40t，
答：若直接煅燒100t含碳酸鎂84%的菱鎂礦，理論上可制得氧化鎂40t．

點評 本題主要考查物質的性質，解答時要根據(jù)各種物質的性質，結合各方面條件進行分析、判斷，從而得出正確的結論．