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↑

利用下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）MgCO3+2H＋===Mg2＋+CO2↑+H2O

（2）2FeSO4+H2O2+H2SO4="==" Fe2(SO4)3+2H2O

（3）Fe(OH)3

（4）①CO  ②d  ③3S+6OH－2S2－+SO32－+3H2O

【解析】本题要读懂以菱镁矿(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，包括每一个流程发生的反应。向菱镁矿中加入稀硫酸，FeCO3、MgCO3均会反应，生成FeSO4 和MgSO4，过滤除去不与硫酸反应的杂质，再加入H2O2，目的是将FeSO4氧化成Fe2(SO4)3，加入氨水调节pH=4将Fe3+ 变成Fe(OH)3沉淀，得到滤渣2从而除去，之后将MgSO4溶液蒸干得到MgSO4固体，再用木炭还原法制备高纯氧化镁。第（1）（2）（3）问略。第（4）问，根据给出的信息，木炭还原法制备高纯氧化镁（800℃）产生的气体主要有S，SO2，CO，CO2。按照题目的要求分步吸收或收集。将高温下的混合气体先通过A冷凝S变成固体，再通过B吸收SO2 ，B中的溶液只能吸收SO2，所以可以是溴水、酸性高锰酸钾溶液等，但是不能是NaOH溶液，再通过C吸收CO2，C中的溶液最好选用NaOH溶液，D中用排水法收集CO。S与热的NaOH溶液反应，根据信息这是一个氧化还原反应，而且只有S的化合价发生变化，这是一个歧化反应，S升高到+4价，降低到-2价，根据氧化还原反应的规律，则容易写出该反应的离子方程式。

【考点定位】本题是一个信息给予工艺流程题。考查学生基本的化学知识，运用基本知识解决问题的能力以及审读信息处理信息的能力。中档题难度偏大