Question

高純氧化鎂在新型陶瓷、電氣工業(yè)上有重要應(yīng)用．以菱鐵礦（主要成分為MgCO₃，含少量FeCO₃、SiO₂）為原料制備硫酸鎂，再用焦炭在800℃下還原硫酸鎂制備高純氧化鎂，有關(guān)工藝流程如下：

（1）菱鐵礦要先進行粉碎處理，目的是

 

．
（2）酸溶時加入的試劑X是

 

．
（3）氧化時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（4）濾渣2的主要成分是

 

（填化學式），試劑Y的最佳選擇是

 

．
a．NaOH    b．MgO    c．氨水   d．石灰水
（5）煅燒過程中MgSO₄，與焦炭反應(yīng)產(chǎn)生的氣體有SO₂、CO₂、CO，寫出有關(guān)反應(yīng)的化學方程式

 

．

Answer 1

考點：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：實驗設(shè)計題,元素及其化合物

分析：以菱鐵礦（主要成分為MgCO₃，含少量FeCO₃、SiO₂）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SiO₂，濾液中加入過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子，加入氧化鎂調(diào)節(jié)溶液PH沉淀鐵離子，過濾得到濾液為硫酸鎂溶液，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾洗滌制備硫酸鎂，再用焦炭在800℃下還原硫酸鎂制備高純氧化鎂；
（1）菱鐵礦要先進行粉碎處理，目的是增大接觸面積增大反應(yīng)速率；
（2）過程中為了制備硫酸鎂，酸溶最好選用稀硫酸；
（3）過氧化氫氧化亞鐵離子；
（4）分析過程可知濾渣2為氫氧化鐵沉淀，調(diào)節(jié)溶液PH不能引入新的雜質(zhì)；
（5）煅燒過程中MgSO₄，與焦炭反應(yīng)產(chǎn)生的氣體有SO₂、CO₂、CO，依據(jù)用守恒配平書寫；

解答： 解：以菱鐵礦（主要成分為MgCO₃，含少量FeCO₃、SiO₂）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SiO₂，濾液中加入過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子，加入氧化鎂調(diào)節(jié)溶液PH沉淀鐵離子，過濾得到濾液為硫酸鎂溶液，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾洗滌制備硫酸鎂，再用焦炭在800℃下還原硫酸鎂制備高純氧化鎂；
（1）菱鐵礦要先進行粉碎處理，目的是增大接觸面積增大反應(yīng)速率；
故答案為：加快反應(yīng)速率；
（2）實驗過程中為了制備硫酸鎂，和碳煅燒反應(yīng)生成氧化鎂，實驗酸溶最好選用稀硫酸；
故答案為：稀硫酸；
（3）過氧化氫時綠色氧化劑，氧化亞鐵離子不會引入新的雜質(zhì)，氧化亞鐵離子的離子方程式為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
故答案為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（4）分析過程可知濾渣2為氫氧化鐵沉淀，調(diào)節(jié)溶液PH不能引入新的雜質(zhì)a、氫氧化鈉引入鈉離子；b、氧化鎂可以調(diào)節(jié)溶液PH，不含引入新的雜質(zhì)；c、氨水可以調(diào)節(jié)溶液PH，但可能引入銨根離子；d、石灰水調(diào)節(jié)溶液PH會引入鈣離子；
故答案為：Fe（OH）₃ ，b；
（5）煅燒過程中MgSO₄，與焦炭反應(yīng)產(chǎn)生的氣體有SO₂、CO₂、CO，依據(jù)用守恒配平書寫化學方程式為：2MgSO₄+C

高溫  .

2MgO+2SO₂↑+CO₂↑；
故答案為：2MgSO₄+C

高溫  .

2MgO+2SO₂↑+CO₂↑；

點評：本題考查了物質(zhì)分離提純的過程理解應(yīng)用，主要是物質(zhì)性質(zhì)和實驗過程中試劑選擇，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．