Question

7．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）為了加快菱鎂礦的溶解，在酸溶階段可以采取的措施有（任寫一條）增大酸濃度、攪拌、加熱、粉碎固體（任寫一種）．
MgCO₃ 與稀硫酸反應的離子方程式為MgCO₃+2H⁺═Mg²⁺+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）．濾液A的主要成分有（NH₄）₂SO₄、NH₃．H₂O、MgSO₄（填化學式）
（4）煅燒過程存在以下反應：
2MgSO₄（s）+C（s）═2MgO（s）+2SO₂（g）+CO₂（g）△H₁
MgSO₄（s）+C（s）═MgO（s）+SO₂（g）+CO（g）△H₂
那么CO₂（g）+C（s）═2CO（g）△H═2△H₂-△H₁．

Answer 1

分析 菱錳礦中加入稀硫酸，發(fā)生的反應為MgCO₃+H₂SO₄=MgSO₄+CO₂↑+H₂O、FeCO₃+H₂SO₄=FeSO₄+H₂O+CO₂↑，然后過濾得到濾渣1和溶液，向溶液中加入雙氧水，亞鐵離子被氧化生成鐵離子，離子反應方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，向溶液中加入氨水，并調(diào)節(jié)溶液的pH為4左右，發(fā)生的離子反應為Fe³⁺+3NH₃．H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺，鐵離子轉化為沉淀，然后過濾得到濾渣2為Fe（OH）₃，經(jīng)過一系列操作最后和木炭煅燒得到MgO和氣體，
（1）為了加快菱鎂礦的溶解，在酸溶階段可以采取的措施有：增大酸濃度、增大反應物接觸面積、加熱、攪拌等；MgCO₃與稀硫酸反應生成硫酸鎂和二氧化碳、水；
（2）雙氧水具有氧化性，亞鐵離子具有還原性，所以雙氧水能氧化亞鐵離子生成鐵離子；
（3）濾渣2 的成分是氫氧化鐵；
濾液A的主要成分有硫酸鎂、一水合氨、硫酸銨；
（4）根據(jù)蓋斯定律計算反應熱．

解答 解：菱錳礦中加入稀硫酸，發(fā)生的反應為MgCO₃+H₂SO₄=MgSO₄+CO₂↑+H₂O、FeCO₃+H₂SO₄=FeSO₄+H₂O+CO₂↑，然后過濾得到濾渣1和溶液，向溶液中加入雙氧水，亞鐵離子被氧化生成鐵離子，離子反應方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，向溶液中加入氨水，并調(diào)節(jié)溶液的pH為4左右，發(fā)生的離子反應為Fe³⁺+3NH₃．H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺，鐵離子轉化為沉淀，然后過濾得到濾渣2為Fe（OH）₃，經(jīng)過一系列操作最后和木炭煅燒得到MgO和氣體，
（1）為了加快菱鎂礦的溶解，在酸溶階段可以采取的措施有：增大酸濃度、增大反應物接觸面積而將菱錳礦粉碎、加熱、攪拌等；MgCO₃與稀硫酸反應生成硫酸鎂和二氧化碳、水，離子方程式為，
故答案為：增大酸濃度、攪拌、加熱、粉碎固體（任寫一種）；MgCO₃+2H⁺═Mg²⁺+CO₂↑+H₂O；
（2）雙氧水具有氧化性，亞鐵離子具有還原性，所以雙氧水能氧化亞鐵離子生成鐵離子，離子方程式為，故答案為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（3）通過以上分析知，濾渣2 的成分是Fe（OH）₃；
濾液A中有硫酸和氨水生成的硫酸銨、過量的一水合氨、硫酸鎂，所以A的主要成分有（NH₄）₂SO₄、NH₃．H₂O、MgSO₄，故答案為：（NH₄）₂SO₄、NH₃．H₂O、MgSO₄；
（4）根據(jù)蓋斯定律，2MgSO₄（s）+C（s）═2MgO（s）+2SO₂（g）+CO₂（g）△H₁①
MgSO₄（s）+C（s）═MgO（s）+SO₂（g）+CO（g）△H₂②
將方程式2②-①得CO₂（g）+C（s）═2CO（g）△H═2△H₂-△H₁，
故答案為：2△H₂-△H₁．

點評 本題考查物質(zhì)分離和提純，涉及氧化還原反應、實驗基本操作、離子方程式的書寫、蓋斯定律、反應速率影響因素等知識點，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(zhì)性質(zhì)是解本題關鍵，難點是確定各物質(zhì)中成分，題目難度中等．