Question

(15分)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）试剂X为_________（填化学式），发生反应的离子反应方程式为_________。

（2）滤渣2的成分是_________（填化学式）。

（3）操作3包括_________、冷却结晶、_________、洗涤、干燥等一系列操作，在此过程中玻璃棒的作用是_________（填代号）

①引流    ②搅拌加速溶解     ③搅拌使溶液受热均匀，防止暴沸

（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．KMnO₄溶液      d．稀硝酸

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）H2O2；2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O；（2）Fe(OH)3；（3）蒸发浓缩；过滤；①③；（4）①CO；②c；③3S+6OH-SO32-+2S2-+3H2O

【解析】

试题分析：（1）菱镁矿的主要成分为MgCO3，还含少量FeCO3，当向其中加入过量的H2SO4时，发生反应：MgCO3+ H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑；FeCO3+ H2SO4=FeSO4+H2O+CO2↑；把难溶性的杂质过滤除去，在滤液中含有MgSO4、FeSO4、H2SO4；然后向溶液中加入H2O2，发生氧化还原反应，2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，（2）把加入H2O2后的溶液调整溶液的pH=4，Fe3+就会形成Fe(OH)3沉淀，把沉淀过滤除去，得到的滤液2含有MgSO4，把该溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥等一系列操作，在此过程中玻璃棒的作用是①引流、③搅拌使溶液受热均匀，防止暴沸，选项是①③；（4）由于要右图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集，据图示可知在反应过程中产生的气体可能含有CO、CO2、SO2；SO2被酸性KMnO4氧化变为H2SO4，CO2被氢氧化钙溶液吸收，最后得到的是CO；①D中收集的气体是CO；②B的作用是吸收SO2，而不能吸收CO2，SO2有还原性，所以吸收试剂是具有氧化性的物质KMnO4溶液，而稀硝酸尽管有氧化性，可以氧化SO2，但是还会产生NO气体，因此不能使用，因此只能选择KMnO4溶液，选项是C；③A中得到的淡黄色固体是S与热的NaOH溶液反应，由于产物中元素最高价态为+4，则根据电子转移守恒及原子守恒可得该反应的离子方程式是3S+6OH-SO32-+2S2-+3H2O。

考点：考查物质处理过程中操作方法、试剂的选择使用、分离混合物的方法、氧化还原反应方程式、离子方程式的书写的知识。