【題目】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,另含少量雜質(zhì)FeCO3和SiO2等)為原料制備高純氧化鎂的實驗流程如下:

(1)酸溶時,MgCO3與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為_____________________________。

(2)濾渣1的化學(xué)式為__________________。

(3)寫出流程中“氧化”的離子方程式為______________________________________。

(4)調(diào)節(jié)pH時,使用pH試紙的具體操作是取一小塊pH試紙放在潔凈的玻璃片上,_______________________________________________________;濾渣2中除了過量的MgO外,還含有的物質(zhì)是____________。

(5)高溫煅燒過程中,同時存在以下反應(yīng):2MgSO4+C2MgO+2SO2↑+CO2↑;MgSO4+CMgO+SO2↑+CO↑;MgSO4+3C高溫MgO+S↑+3CO↑。利用下圖裝置對煅燒產(chǎn)生的氣體進行連續(xù)分別吸收或收集(其中S蒸氣在A管中沉積)。

①D中收集的氣體是_________________(填化學(xué)式)。

②B中盛放的溶液是__________________(填下列選項的字母編號)。

a.NaOH溶液 b.Na2CO3溶液 c.稀硝酸 d.酸性KMnO4溶液

【答案】MgCO32H+Mg2+CO2↑+H2O SiO2 2Fe2++2H++H2O22Fe3++2H2O 用潔凈干燥的玻璃棒蘸取待測溶液點在試紙的中部,再與比色卡對照得出讀數(shù) Fe(OH)3 CO d

【解析】

以菱鎂礦(主要成分為MgCO3,另含少量雜質(zhì)FeCO3SiO2等)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為二氧化硅,濾液中加入過氧化氫,亞鐵離子被氧化為鐵離子,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,過濾洗滌得硫酸鎂,硫酸鎂和木炭高溫煅燒制備高純氧化鎂,據(jù)此解答。

1MgCO3與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂、二氧化碳和水,反應(yīng)的離子方程式為MgCO32H+Mg2+CO2↑+H2O;

2)二氧化硅不溶于稀硫酸,則濾渣1的化學(xué)式為SiO2;

3)加入H2O2氧化時,在酸性溶液中氧化硫酸亞鐵,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2+2H+H2O22Fe3+2H2O

4)調(diào)節(jié)pH時,使用pH試紙的具體操作是取一小塊pH試紙放在潔凈的玻璃片上,用潔凈干燥的玻璃棒蘸取待測溶液點在試紙的中部,再與比色卡對照得出讀數(shù);調(diào)節(jié)pH時鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀,則濾渣2中除了過量的MgO外,還含有的物質(zhì)是Fe(OH)3

5)根據(jù)方程式可知煅燒得到的氣體主要有SO2、CO2、CO、S,產(chǎn)生的氣體進行分步吸收或收集,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,最后剩余一氧化碳氣體在D中收集;

CO難溶于水,D中收集的氣體可以是CO

②裝置B吸收二氧化硫,由于二氧化碳、二氧化硫均與氫氧化鈉溶液、碳酸鈉溶液反應(yīng),稀硝酸能把二氧化硫氧化,但同時生成NO氣體,所以B中盛放的溶液選擇KMnO4溶液吸收二氧化硫,故答案為d

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③等體積等物質(zhì)的量濃度的鹽酸、NaOH溶液與過量的Al反應(yīng),產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量相等

④鋁與NaOH溶液反應(yīng)中,每轉(zhuǎn)移3 mol e,就生成1.5 mol H2

⑤化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比等于各物質(zhì)的質(zhì)量之比

⑥根據(jù)方程式2Na2H2O===2NaOHH2,可知2 mol Na與足量水反應(yīng)放出22.4 L氫氣

⑦根據(jù)離子方程式Mg2H===Mg2H2,可知1 g Mg與足量H反應(yīng)生成1 mol氫氣

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