Question

8．氧化鎂在醫(yī)藥、建筑等行業(yè)應(yīng)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(shí)驗(yàn)流程如下：

（1）MgCO₃與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為MgCO₃+2H⁺═Mg²⁺+CO₂↑+H₂O．
（2）加入H₂O₂氧化時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2FeSO₄+H₂O₂+H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+2H₂O．
（3）煅燒過程存在以下反應(yīng)2MgSO₄+C$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$2MgO+2SO₂↑+CO₂↑
MgSO₄+C$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$MgO+SO₂↑+CO↑  MgSO₄+3C$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$MgO+S↑+3CO↑
利用如圖裝置對(duì)煅燒產(chǎn)生的氣體進(jìn)行分步吸收或收集．

①D中收集的氣體可以是CO（填化學(xué)式）．
②B中盛放的溶液可以是d（填字母）a．NaOH溶液，b．Na₂CO₃溶液，c．稀硝酸，d．KMnO₄．
③C中反應(yīng)的離子方程式2OH^-+CO₂=CO₃^2-+H₂O
④A中得到的淡黃色固體與熱的NaOH溶液反應(yīng)，產(chǎn)物中元素最高價(jià)態(tài)為+4，寫出該反應(yīng)的離子方程式3S+6OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2S^2-+SO₃^2-+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(diào)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(jié)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(yīng)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）煅燒得到的氣體主要有SO₂、CO₂、CO、S，產(chǎn)生的氣體進(jìn)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?xì)怏w在D中收集．

解答 解：（1）MgCO₃與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂、二氧化碳和水，化學(xué)方程式為：MgCO₃+H₂SO₄═MgSO₄+CO₂↑+H₂O，反應(yīng)的離子方程式為MgCO₃+2H⁺═Mg²⁺+CO₂↑+H₂O，
故答案為：MgCO₃+2H⁺═Mg²⁺+CO₂↑+H₂O；
（2）加入H₂O₂ 氧化時(shí)，在酸性溶液中氧化硫酸亞鐵為硫酸鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2FeSO₄+H₂O₂+H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+2H₂O，
故答案為：2FeSO₄+H₂O₂+H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+2H₂O；
（3）煅燒得到的氣體主要有SO₂、CO₂、CO、S，產(chǎn)生的氣體進(jìn)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?xì)怏w在D中收集；
①D中收集的氣體可以是CO，故答案為：CO；
②B中盛放的溶液可以KMnO₄溶液吸收二氧化硫，故答案為：d；
③通過C中的氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳，反應(yīng)生成碳酸鈉和水，反應(yīng)的離子方程式為：2OH^-+CO₂=CO₃^2-+H₂O，故答案為：2OH^-+CO₂=CO₃^2-+H₂O；
④A中得到的淡黃色固體與熱的NaOH溶液反應(yīng)，依據(jù)氧化還原反應(yīng)原理，產(chǎn)物中元素最高價(jià)態(tài)為+4，最低價(jià)為-2價(jià)，反應(yīng)的離子方程式為：3S+6OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2S^2-+SO₃^2-+3H₂O，故答案為：3S+6OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2S^2-+SO₃^2-+3H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了鎂、鐵及其化合物、二氧化硫性質(zhì)應(yīng)用，混合物分離方法和實(shí)驗(yàn)操作方法，物質(zhì)性質(zhì)熟練掌握是解題關(guān)鍵，題目難度中等．