Question

13．氢氧化镁可用于提炼金属镁，以白云石（主要成分CaCO₃•MgCO₃，还有不溶于酸的杂质）为原料获取氢氧化镁的一种流程如图所示：

（1）煅烧所得副产品A是一种气体，其化学式为CO₂．
（2）写出酸溶时氧化镁反应生成硫酸镁的化学方程式MgO+H₂SO₄=MgSO₄+H₂O．
（3）滤液经蒸发后产生可以循环使用的气体，其化学式为NH₃；浓缩后的滤液进一步处理还可以得到另一种可用作氮肥的副产品，其化学式为（NH₄）₂SO₄．
（4）副产品B是一种结晶水合物，取B 1.72g，溶于水后将其与足量的Na₂CO₃溶液反应，得沉淀 1.0g；向剩余溶液中加入足量BaCl₂溶液和稀盐酸，测得最终产生沉淀2.33g．可知B中含有的离子为Ca²⁺、SO₄^2-，计算可得B的化学式为CaSO₄•2H₂O．
（5）由流程可知，常温下CaSO₄的溶解度小于MgSO₄的溶解度．（填“大于”或“小于”）

Answer 1

分析 （1）根据碳酸钙、碳酸钙高温分解会生成氧化钙、氧化镁和二氧化碳进行分析；
（2）根据氧化镁和硫酸反应生成硫酸镁和水进行分析；
（3）根据氧化钙、氧化镁加硫酸溶解后，得到的滤液是硫酸钙和硫酸镁，硫酸钙微溶于水，过滤得到硫酸镁，加入氨水可以生成氢氧化镁沉淀和硫酸铵，加热可以使水中的氨气挥发进行分析；
（4）根据碳酸根离子和钙离子会生成碳酸钙沉淀，酸化的钡离子和硫酸根离子会生成硫酸钡沉淀，然后结合题中的数据计算物质的化学式；
（5）根据硫酸钙和硫酸镁经过加热浓缩、过滤可以得到了硫酸钙和硫酸镁溶液进行分析．

解答 解：（1）碳酸钙、碳酸钙高温分解会生成氧化钙、氧化镁和二氧化碳，所以煅烧所得副产品A是二氧化碳，其化学式为：CO₂；
（2）氧化镁和硫酸反应生成硫酸镁和水，化学方程式为：MgO+H₂SO₄=MgSO₄+H₂O；
（3）氧化钙、氧化镁加硫酸溶解后，得到的滤液是硫酸钙和硫酸镁，硫酸钙微溶于水，过滤得到硫酸镁，加入氨水可以生成氢氧化镁沉淀和硫酸铵，加热可以使水中的氨气挥发，所以滤液经蒸发后产生可以循环使用的气体的化学式为NH₃，浓缩后的滤液进一步处理还可以得到另一种可用作氮肥的副产品的化学式为（NH₄）₂SO₄；
（4）碳酸根离子和钙离子会生成碳酸钙沉淀，酸化的钡离子和硫酸根离子会生成硫酸钡沉淀，所以B中含有的离子为Ca²⁺、SO₄^2-，
溶于水后将其与足量的Na₂CO₃溶液反应，得碳酸钙沉淀1.0g，所以参加反应的钙离子是0.4g，向剩余溶液中加入足量BaCl₂溶液和稀盐酸，测得最终产生沉淀，所以参加反应的硫酸根离子是0.96g，所以B中含有的结晶水是0.36g，所以钙离子、硫酸根离子、水分子个数比是：$\frac{0.4g}{40}$=$\frac{0.96g}{96}$=$\frac{0.36g}{18}$=1：1：2，所以B的化学式为CaSO₄•2H₂O；
（5）硫酸钙和硫酸镁经过加热浓缩、过滤可以得到了硫酸钙和硫酸镁溶液，所以常温下CaSO₄的溶解度小于MgSO₄的溶解度．
故答案为：（1）CO₂；
（2）MgO+H₂SO₄=MgSO₄+H₂O；
（3）NH₃，（NH₄）₂SO₄；
（4）Ca²⁺、SO₄^2-，CaSO₄•2H₂O；
（5）小于．

点评 在解此类题，首先分析题中考查的问题，然后结合学过的知识和题中所给的提示进行解答．