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，含少量FeCO₃)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：

(1)MgCO₃与稀硫酸反应的离子方程式为__________________________________。

(2)加入H₂O₂氧化时，发生反应的化学方程式为____________________________。

(3)滤渣2的成分是________(填化学式)。

(4)煅烧过程存在以下反应：

2MgSO₄＋C2MgO＋2SO₂↑＋CO₂↑

MgSO₄＋CMgO＋SO₂↑＋CO↑

MgSO₄＋3CMgO＋S↑＋3CO↑

利用如图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。

①D中收集的气体可以是________(填化学式)。

②B中盛放的溶液可以是________(填字母)。

a．NaOH溶液                                 b．Na₂CO₃溶液

c．稀硝酸                                   d．KMnO₄溶液

③A中得到的淡黄色固体能与热的NaOH溶液反应，产物中元素最高价态为＋4，写出该反应的离子方程式：__________________________________________________。

Answer 1

解析　(1)MgCO₃为难溶性物质，写离子方程式不能拆开。

(2)根据菱镁矿的成分，可知滤液中含有Fe^2＋，H₂O₂的作用是将Fe^2＋氧化成Fe^3＋。结合前面使用稀硫酸可知溶液显酸性，所以离子方程式为2FeSO₄＋H₂SO₄＋H₂O₂===Fe₂(SO₄)₃＋2H₂O。

(3)根据题意要提取镁元素，必须除去不溶性杂质和铁元素。根据流程，可知滤渣1是不溶性杂质，滤渣2中含的是铁元素。结合加入一水合氨和H₂O₂，可知滤渣2是Fe(OH)₃。

(4)根据反应原理，可知气体中含有SO₂、CO₂、CO和硫蒸气。①D采用排水集气法，气体必然难溶于水，所以是CO。②SO₂和CO₂均属于酸性氧化物，均能与NaOH、Na₂CO₃溶液反应，达不到分步吸收的目的，a、b错误。SO₂与稀硝酸反应同时得到NO，产生新杂质，干扰后续操作，c错误。SO₂能被KMnO₄氧化，而且没有新气体生成，d正确。③根据“淡黄色固体”，可知A中是硫单质。产物中有＋4价硫，说明是Na₂SO₃，进而可知发生氧化还原反应，必然有部分硫化合价降低转化成Na₂S。根据化合价升降相等，所以有3S＋

6OH^－SO＋2S^2－＋3H₂O。

答案　(1)MgCO₃＋2H^＋===Mg^2＋＋CO₂↑＋H₂O　(2)2FeSO₄＋H₂O₂＋H₂SO₄===Fe₂(SO₄)₃＋2H₂O　(3)Fe(OH)₃　(4)①CO　②d　③3S＋6OH^－2S^2－＋SO＋3H₂O