Question

3．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+H₂O₂+H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+2H₂O．
（3）加氨水调节溶液的pH约为4的目的是使铁离子完全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↓．
800℃
（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↑
利用如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：玻璃管壁出现淡黄色固体；
②B中盛放的溶液可以是a（填字母），实验现象为产生沉淀；
a．Ca（OH）₂ 溶液  b．Na₂CO₃ 溶液  c．稀硝酸  d．KMnO₄溶液
③D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）根据反应物、生成物、反应条件及其质量守恒定律可以书写反应的化学方程式；
（3）加氨水调节溶液的pH约为4，能使铁离子完全转化成氢氧化铁沉淀；
（4）硫是一种淡黄色固体；
二氧化碳能和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，二氧化硫能和氢氧化钙反应生成亚硫酸钙沉淀和水，一氧化碳不能和氢氧化钙、碳酸钠、稀硝酸、高锰酸钾反应．

解答 解：（1）MgCO₃与稀硫酸反应生成硫酸镁、水和二氧化碳，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+H₂O₂+H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+2H₂O．
故填：2FeSO₄+H₂O₂+H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+2H₂O．
（3）氢氧化铁沉淀的pH范围是1.5～3.2，加氨水调节溶液的pH约为4时，能使铁离子完全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↓．
故填：使铁离子完全转化成氢氧化铁沉淀；Fe₂（SO₄）₃+6NH₃•H₂O=3（NH₄）₂SO₄+2Fe（OH）₃↓．
（4）①A中，硫蒸气通过冰水混合物时，会变成淡黄色固体，因此A中现象是：玻璃管壁出现淡黄色固体．
故填：淡黄．
②氢氧化钙溶液能够吸收二氧化碳和二氧化硫，因此B中盛放的溶液可以是氢氧化钙溶液，二氧化碳、二氧化硫通过B装置时，能和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和亚硫酸钙沉淀，因此实验现象为产生沉淀．
故填：a；产生沉淀．
③D中收集的气体是不能和氢氧化钙、碳酸钠、稀硝酸、高锰酸钾反应的CO．
故填：CO．

点评 本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论．