Question

12．以菱镁矿（主要成分为MgCO₃，含少量FeCO₃）为原料制备高纯氧化镁的实验流程如图：

已知：

金属离子	开始沉淀的pH	沉淀完全的pH
Fe3+	1.1	3.2
Mg2+	8.1	9.4

（1）MgCO₃与稀硫酸反应的离子方程式为MgCO₃+2H⁺=Mg²⁺+H₂O+CO₂↑．
（2）加入H₂O₂氧化时，反应体系中的反应物和生成物有：FeSO₄、H₂O₂、H₂SO₄、Fe₂（SO₄）₃、H₂O，该反应中的还原剂是FeSO₄（填化学式，下同）、还原产物是H₂O．
（3）滤渣2的成分是Fe（OH）₃（填化学式）．
（4）煅烧过程存在以下反应：
①2MgSO₄+C$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$2MgO+2SO₂↑+CO₂↑
②MgSO₄+C$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$MgO+SO₂↑+CO↑
③MgSO₄+3C$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$MgO+S↑+3CO↑
反应①中若生成40gMgO，转移电子物质的量为2mol．

Answer 1

分析 制备高纯氧化镁的实验流程：菱镁矿（主要成分为MgCO₃，含少量FeCO₃）加入酸溶解，过滤得到溶液中含有亚铁离子和镁离子，滤液中加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，加入一水合氨调节溶液PH为4，使铁离子全部沉淀，过滤得到滤渣2为氢氧化铁沉淀，滤液为硫酸镁溶液，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤制备硫酸镁，硫酸镁与木炭煅烧得到MgO，以此解答该题．

解答 解：（1）碳酸镁可以和硫酸之间反应生成硫酸镁、水以及二氧化碳，即MgCO₃+2H⁺═Mg²⁺+CO₂↑+H₂O，
故答案为：MgCO₃+2H⁺=Mg²⁺+H₂O+CO₂↑；
（2）加入H₂O₂ 氧化时，在酸性溶液中氧化硫酸亚铁为硫酸铁，反应的化学方程式为：2FeSO₄+H₂O₂+H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+2H₂O，反应中Fe因素化合价升高，还原剂为FeSO₄，O元素化合价降低，H₂O为还原产物，
故答案为：FeSO₄； H₂O；
（3）由以上分析可知滤渣2的成分是Fe（OH）₃，故答案为：Fe（OH）₃；
（4）反应①中若生成40gMgO，n（MgO）=$\frac{40g}{40g/mol}$=1mol，由方程式可知同时生成0.5molCO₂，转移电子的物质的量为0.5mol×（4-0）=2mol，
故答案为：2．

点评 本题考查物质的制备，为高频考点，侧重考查学生的分析能力、实验能力和计算能力，注意把握实验的原理、物质的性质，难度不大．