Question

11．氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛，以菱镁矿（主要成分为MgCO₃，含少量FeCO₃，其他杂质不溶，也不参加反应）为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：

资料：①不同氢氧化物沉淀的pH范围：

氢氧化物	Fe（OH）3	Mg（OH）2
开始沉淀的pH	1.5	8.6
完全沉淀的pH	3.2	11.1

②硫在常温下是一种淡黄色固体，硫的熔点约为115.2℃，沸点约为444.7℃；
③高锰酸钾溶液只吸收SO₂，不吸收CO₂；
④碱溶液既吸收SO₂，又吸收CO₂．
试回答下列问题：
（1）MgCO₃与稀硫酸反应的化学方程式为MgCO₃+H₂SO₄=MgSO₄+H₂O+CO₂↑．
（2）加入H₂O₂目的是在酸性条件下将FeSO₄氧化成Fe₂（SO₄）₃，同时生成水，发生反应的化学方程式为2FeSO₄+H₂SO₄+H₂O₂=Fe₂（SO₄）₃+2H₂O．
（3）加氨水调节溶液的pH约为4的目的是，反应的化学方程式为Fe₂（SO₄）₃+6NH₃•H₂O=3（NH₄）₂SO₄+2Fe（OH）₃↓，过滤后，滤液中含有种阳离子．
（4）煅烧过程存在以下反应：
2MgSO₄+C$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$2MgO+2SO₂↑+CO₂↑
MgSO₄+C$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$MgO+SO₂↑+CO↑
MgSO₄+3C$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$MgO+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．（假设每步反应都完全进行）

①A中现象是：玻璃管壁出现色固体；
②B中盛放的溶液可以是d（填字母），实验现象为溶液褪色；
a．Ca（OH）₂溶液  b．Na₂CO₃溶液  c．稀硝酸  d．KMnO₄溶液
③C中盛放的溶液可以是氢氧化钠溶液，以吸收CO₂气体，D中收集的气体是CO（填化学式）．

Answer 1

分析 （1）MgCO₃与稀硫酸反应生成硫酸镁、水和二氧化碳；
（2）硫酸亚铁、稀硫酸、过氧化氢反应生成硫酸铁和水；
（3）加氨水调节溶液的pH约为4的目的是使铁离子转化成氢氧化铁沉淀；
硫酸铁和氨水反应生成硫酸铵和氢氧化铁；
（4）硫蒸气遇冷会变成淡黄色固体；
高锰酸钾溶液能够吸收二氧化硫；
氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳；
一氧化碳不能和高锰酸钾、氢氧化钠反应，不溶于水．

解答 解：（1）MgCO₃与稀硫酸反应的化学方程式为：MgCO₃+H₂SO₄=MgSO₄+H₂O+CO₂↑．
故填：MgCO₃+H₂SO₄=MgSO₄+H₂O+CO₂↑．
（2）加入H₂O₂目的是在酸性条件下将FeSO₄氧化成Fe₂（SO₄）₃，同时生成水，发生反应的化学方程式为：
2FeSO₄+H₂SO₄+H₂O₂=Fe₂（SO₄）₃+2H₂O．
故填：2FeSO₄+H₂SO₄+H₂O₂=Fe₂（SO₄）₃+2H₂O．
（3）加氨水调节溶液的pH约为4的目的是使铁离子转化成氢氧化铁沉淀；
反应的化学方程式为：Fe₂（SO₄）₃+6NH₃•H₂O=3（NH₄）₂SO₄+2Fe（OH）₃↓；
过滤后，滤液中含有氢离子、镁离子和铵根离子等3种阳离子．
故答案为：使铁离子转化成氢氧化铁沉淀；Fe₂（SO₄）₃+6NH₃•H₂O=3（NH₄）₂SO₄+2Fe（OH）₃↓；3．
（4）①A中现象是：玻璃管壁出现淡黄色固体．
故答案为：淡黄．
②B中盛放的溶液可以是高锰酸钾溶液，用来吸收二氧化硫气体．
故填：d．
③C中盛放的溶液可以是氢氧化钠溶液，以吸收CO₂气体，D中收集的气体是CO．
故填：氢氧化钠溶液；CO．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．