Question

某种镁矿石的主要成分是碳酸镁，还含有较多的脉石（SiO₂）和少量石灰石．如图1是利用该镁矿石制备七水硫酸镁（MgSO₄?7H₂O）的工艺流程：

已知CaSO₄和MgSO₄的溶解度曲线如图2所示：
根据以上信息回答下列问题：
（1）写出步骤①中碳酸镁与硫酸发生反应的化学方程式

MgCO₃+H₂SO₄═MgSO₄+H₂O+CO₂↑

．
（2）上述流程中多次用到了过滤操作，实验室过滤时需要用到的玻璃仪器是玻璃棒、烧杯和

漏斗

．
（3）沉淀A的成分是SiO₂和部分硫酸钙，过滤I后得到的滤液中的溶质除了MgSO₄还有

CaSO₄

．
（4）步骤④趁热过滤的作用是

MgSO₄的溶解度随温度的下降减小较快，趁热过滤可防止因降温导致MgSO₄结晶

．
（5）步骤⑦的操作名称是

过滤

．

Answer 1

分析：（1）根据书写方程式的原则分析
（2）根据过滤用到的仪器分析
（3）根据镁矿石的成分分析
（4）根据硫酸镁和硫酸钙的溶解度分析
（5）根据分离混合物的方法分析

解答：解：（1）碳酸镁和硫酸反应生成硫酸镁、水和二氧化碳，化学方程式为MgCO₃+H₂SO₄═MgSO₄+H₂O+CO₂↑
（2）过滤用到的仪器或用品有铁架台（带铁圈）、烧杯、玻璃棒、漏斗以及滤纸，其中玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，故答案为：烧杯、漏斗、玻璃棒；
（3）镁矿石的主要成分是碳酸镁，还含有较多的脉石（SiO₂）和少量石灰石．加入硫酸后，碳酸镁与硫酸反应生成硫酸镁、水和二氧化碳，碳酸钙和硫酸反应生成硫酸钙、水和二氧化碳，因此过滤后得到的滤液中的溶质除了硫酸镁外还含有硫酸钙．
（4）趁热过滤时，硫酸钙的溶解度较小，而硫酸镁的溶解度较大，易于分离混合物，此时过滤得到的沉淀为CaSO₄?2H₂O或CaSO₄，如不趁热过滤，冷却后硫酸镁的溶解度减小，会生成硫酸镁晶体
（5）步骤⑦是将固体MgSO₄?7H₂O与水分离，因此要用过滤操作．
故答案为：（1）MgCO₃+H₂SO₄═MgSO₄+H₂O+CO₂↑
（2）漏斗．
（3）CaSO₄．
（4）MgSO₄的溶解度随温度的下降减小较快，趁热过滤可防止因降温导致MgSO₄结晶．
（5）过滤

点评：本题考查了物质的分离与提纯的方法以及酸与盐的化学性质，需学生具体分析问题解决问题的能力