Question

氧化鎂在醫藥、建筑等行業應用廣泛。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，含少量FeCO₃)為原料制備高純氧化鎂的實驗流程如下：
 (1)MgCO₃與稀硫酸反應的離子方程式為                                                 。
(2)加入H₂O₂氧化時，發生反應的化學方程式為                                            。(3)濾渣2的成分是                 (填化學式)。
(4)煅燒過程存在以下反應：2MgSO₄＋C2MgO＋2SO₂↑＋CO₂↑、MgSO₄＋CMgO＋SO₂↑＋CO↑、 MgSO₄＋3CMgO＋S↑＋3CO↑。

利用上圖裝置對煅燒產生的氣體進行分步吸收或收集。
①D中收集的氣體是                 (填化學式)。
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中得到的淡黃色固體與熱的NaOH溶液反應，產物中元素最高價態為＋4，寫出該反應的離子方程式：                                               。

Answer 1

(11分)(1)MgCO₃＋2H^＋＝Mg^2＋＋CO₂↑＋H₂O（2分）
(2)2FeSO₄＋H₂O₂＋H₂SO₄＝Fe₂(SO₄)₃＋2H₂O （2分）       (3)Fe(OH)₃（2分）
(4) ① CO（1分） ②d （2分）  ③3S＋6OH^－2S^2－＋SO₃^2－＋3H₂O（2分，不寫條件扣1分）

解析試題分析：（1）MgCO₃與稀硫酸發生復分解反應生成硫酸鎂、二氧化碳和水，反應的離子方程式為MgCO₃+2H⁺＝Mg²⁺+CO₂↑+H₂O。
（2）由于濾液中含有亞鐵離子，需要氧化成鐵離子通過控制pH形成氫氧化鐵沉淀而除去，所以加入H₂O₂的目的是在在酸性溶液中氧化硫酸亞鐵為硫酸鐵，反應的化學方程式為2FeSO₄＋H₂O₂＋H₂SO₄＝Fe₂(SO₄)₃＋2H₂O。
（3）酸溶后過濾得到溶液中加入過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子，加入氨水調節溶液pH使鐵離子全部生成氫氧化鐵沉淀，所以過濾后得到沉淀為氫氧化鐵，即濾渣2的主要成分是氫氧化鐵。
（4）①根據煅燒時發生反應的方程式可知，煅燒得到的氣體主要有SO₂、CO₂、CO、S，產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。最后剩余的氣體可以用排水法收集，這說明該氣體應該是CO。
②由于吸收CO₂一般用堿液，而SO₂也能被堿液吸收，所以首先吸收SO₂，即通過B裝置吸收SO₂�？梢岳�用SO₂的還原性，將SO₂通入到高錳酸鉀溶液吸收中二氧化硫，再通過C裝置中的氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳。
③A中得到的淡黃色固體與熱的NaOH溶液反應，依據氧化還原反應原理，產物中元素最高價態為+4，則該生成物應該是亞硫酸鈉。S元素的最低價為-2價，即還原產物是氯化鈉，因此反應的離子方程式為3S＋6OH^－2S^2－＋SO₃^2－＋3H₂O。
考點：考查工藝流程題的判斷、混合物的分離、方程式書寫等