Question

氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为(MgCO₃，舍少量FeCO₃)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：

（1）通入O₂氧化时，发生反应的离子方程式为____________________。
（2）滤渣2的成分是_________（填化学式）
（3）流程图中“操作步骤”为                       、过滤等操作，得到MgSO₄·7H₂O晶体。对MgSO₄·7H₂O晶体直接加热       （填“能”或“不能”）得到无水MgSO₄固体。
（4）长时间加热MgCO₃悬浊液后生成Mg(OH)₂，该反应的化学方程式为                                  。
（5）已知酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如表所示：

pH	< 8.0	8.0 ~ 9.6	> 9.6
颜色	黄色	绿色	蓝色

25℃时，向Mg(OH)₂的饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂，溶液所呈现的颜色为                  [25℃时，Mg(OH)₂的溶度积Ksp=5.6×10^-12）]。
（6）煅烧过程存在以下反应：
2MgSO₄+C2MgO+2SO₂↑+CO₂↑； MgSO₄+CMgO+SO₂↑+CO↑；
MgSO₄+3CMgO+S↑+3CO↑。
①若在实验室中煅烧硫酸镁，需要的仪器除酒精灯、三脚架以外，还需要        。
A．蒸发皿      B．坩埚        C．泥三角        D．石棉网
②用下列实验装置检验煅烧产生的气体中含有SO₂、CO₂气体（加热装置略去，部分装置可以重复使用）。

正确的连接顺序是a→b→                       （按接口连接）。B中盛放的试剂是                ，确定存在二氧化碳气体的实验现象是                         。

Answer 1

（1）4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2 H₂O（2分） （2）Fe(OH)₃（2分）
（3）蒸发浓缩、冷却结晶 （2分，少选一个扣1分）   能 （1分）
（4）MgCO₃+H₂O= Mg(OH)₂+CO₂↑（2分）
（5）蓝色（2分）
（6）①B  C （2分，少选一个扣1分） 
②dcabfge（或dcfge）（2分，少选、错选不得分）  酸性高锰酸钾溶液（2分）
后A中品红不褪色，澄清石灰水变浑浊（或B中颜色变浅，澄清石灰水变浑浊）（2分）

试题分析：（1）菱镁矿与硫酸反应生成Fe²⁺，通入氧气，把Fe²⁺氧化为Fe³⁺，离子方程式为：4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2 H₂O
（2）调节pH至4，Fe³⁺转化为Fe(OH)₃，所以滤渣2的成分是Fe(OH)₃。
（3）从MgSO₄溶液得到MgSO₄·7H₂O晶体，先加热蒸发水分，使MgSO₄溶液浓度变大，然后降温，MgSO₄的溶解度减小，析出MgSO₄·7H₂O晶体，所以流程图中“操作步骤”为：蒸发浓缩、冷却结晶；将MgSO₄?7H₂O晶体直接加热会造成结晶水脱去，硫酸镁较稳定，可以稳定存在，所以对MgSO₄·7H₂O晶体直接加热能得到无水MgSO₄固体。
（4）长时间加热MgCO₃悬浊液后生成Mg(OH)₂，化学方程式为：MgCO₃+H₂O= Mg(OH)₂+CO₂↑
（5）根据Mg(OH)₂的溶度积Ksp=5.6×10^-12，可得c(Mg²⁺)?c²(OH?)= 5.6×10^-12，c (OH?)="2" c(Mg²⁺)，可得c³(OH?)=2.246×10^-11，可估算出pH>10，故溶液呈现蓝色。
（6）①煅烧固体物质的仪器为坩埚，坩埚需要在放在泥三角上加热，故答案为BC。
②B中溶液的作用为除去SO₂，防止干扰CO₂的检验，所以B中溶液为：酸性高锰酸钾溶液；首先连接dc，连接ab，品红的作用是证明SO₂已完全被除去，在连接fg，用澄清石灰水检验CO₂，所以连接顺序为：dcabfge（或dcfge）；后A中品红不褪色或B中颜色变浅，，说明SO₂已完全除去，澄清石灰水变浑浊，则可证明气体中含CO₂.