题目内容
【题目】氧化镁在医药等行业应用广泛。实验室以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量FeCO3,其他杂质不溶于水和酸)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下:
(1)为了提高“酸浸”的效果,可采取的措施有:适当升高温度、____________。MgCO3与稀硫酸反应的化学方程式为_________________。
(2)“氧化”过程中,将FeSO4全部转化为Fe2(SO4) 3,然后加氨水,调节溶液的PH范围为______________。(已知部分金属阳离子以氢氧化物形成沉淀时溶液的pH见下表)
对应离子 | Fe3+ | Fe2+ | Mg2+ |
开始沉淀时的pH | 2.7 | 7.9 | 9.4 |
完全沉淀时的pH | 3.7 | 9.6 | 11.4 |
(3)过滤后得到滤渣2和滤液,滤渣2是______(填化学式),此时滤液中的阳离子一定含有____________(填离子符号)。
(4)煅烧过程存在以下反应:;;
已知:①硫在常温下是一种淡黄色固体,硫的熔点约为115.2°C,沸点约为444.7°C;②高锰酸钾溶液与SO2反应会褪色,且只吸收SO2,不吸收CO2;③碱溶液既吸收SO2,又吸收CO2。利用下图装置对煅烧产生的气体进行检验并收集。
①集气瓶B中盛放的溶液是_______________(填字母),C中盛放的溶液是_____________(填字母)。
a Ca(OH)2溶液
b KMnO4溶液
c NaOH溶液
d BaCl2溶液
②装置D的作用是__________________________。
【答案】将矿石粉粹等 MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑ 3.7—9.4 Fe(OH)3 Mg2+、NH4+ b c 收集一氧化碳,防止污染空气
【解析】
(1)为了提高“酸浸”的效果,可采取的措施有:适当升高温度、将矿石粉粹等。MgCO3与稀硫酸反应生成了硫酸镁、二氧化碳和水,化学方程式为:MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑。
(2)“氧化”过程中,将FeSO4全部转化为Fe2(SO4)3,然后加氨水,为了将铁离子沉淀镁离子不沉淀,调节溶液的pH范围为:3.7—9.4。
(3)由题意可知,碳酸镁和硫酸反应生成硫酸镁、水和二氧化碳,过氧化氢在酸性条件下氧化硫酸亚铁为硫酸铁,硫酸铁与氨水反应生成了氢氧化铁沉淀和硫酸铵,所以滤渣2是Fe(OH)3,此时滤液中的阳离子一定含有:Mg2+、NH4+。
(4)①由题意可知,高锰酸钾溶液与SO2反应会褪色,且只吸收SO2,不吸收CO2; 碱溶液既吸收SO2,又吸收CO2,应先用高锰酸钾溶液检验并除去二氧化硫,再用石灰水检验二氧化碳、用氢氧化钠除去二氧化碳(或者足量石灰水检验并除去二氧化碳,题干中没有说明足量,不能选用),最后收集一氧化碳,所以集气瓶B中盛放的溶液是KMnO4溶液,C中盛放的溶液是NaOH溶液。
②混合气体通过A除去了硫,通过B检验并除去了二氧化硫,经过C中的碱溶液除去了二氧化碳,最后收集到的气体是一氧化碳,所以装置D的作用是:收集一氧化碳,防止污染空气。
故答案为:(1)将矿石粉粹等;MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑。
(2)3.7—9.4。
(3)Fe(OH)3;Mg2+、NH4+。
(4)①b;c;②收集一氧化碳,防止污染空气。
【题目】小明同学已经知道镁能与氧气反应,还想用金属镁设计实验验证金属的其它化学性质。
预测 | 预测的依据 | 验证预测的实验操作与预期现象 |
①能够与酸反应 | 锌能与稀硫酸反应产生氢气,镁比锌活泼。 | _____,则预测成立 |
②能够与盐反应 | _____ | 往装有2mLCuSO4溶液的试管中放入一根用砂纸打磨干净的镁条,观察到镁条表面有气泡,一段时间后,蓝色溶液变淡,试管底部有红色固体。 |
小明发现,镁条放入CuSO4溶液中,镁条表面有气泡产生,为什么呢?小明想,镁是不是能跟水发生反应呢?
于是,他将镁条放到盛有冷水(蒸馏水)的试管中,没有明显的现象,然后将试管放在酒精灯上加热,发现试管中有气泡产生。
(提出问题)加热时镁条与水发生反应吗?生成的物质是什么呢?
(猜想与假设)
(1)甲同学认为,加热时应该先将蒸馏水煮沸并迅速冷却,理由是_____。
(2)甲同学认为,加热时镁和水反应生成的气体是_____(选填a、H2或b、N2),不选择另一项的理由是_____。
(实验验证)乙同学向加热的试管中滴入酚酞溶液,溶液显红色。
(实验结论)
(3)镁在加热时与水发生反应,因为加热后溶液中生成了_____性物质。请根据分析写出二者反应的化学方程式_____,看来,关于镁与硫酸铜溶液的反应还是比较复杂的,小明决定接下来跟老师一起继续探究。