Question

10．氧化鎂可用于治療胃酸過多，以菱鎂礦（主要成分為MgCO₃，含少量FeCO₃）為原料制備高純氧化鎂的實驗流程如下：

（1）該流程中進行了兩次過濾操作，該操作所需的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗．
（2）加入H₂O₂氧化時，發(fā)生反應的離子方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O．
（3）濾渣2的成分是Fe（OH）₃ （填化學式）．
（4）煅燒過程存在以下反應：
2MgSO₄+C$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$2MgO+2SO₂↑+CO₂↑
MgSO₄+C$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$MgO+SO₂↑+CO↑
MgSO₄+3C$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$MgO+S+3CO↑
利用如圖裝置對煅燒產(chǎn)生的氣體進行分步吸收或收集：

①D中收集的氣體可以是CO（填化學式）．
②B中盛放的溶液可以是d（填字母）．
a NaOH 溶液      b Na₂CO₃溶液      c 稀硝酸      d 酸性KMnO₄溶液．

Answer 1

分析 菱錳礦中加入稀硫酸，發(fā)生的反應為MgCO₃+H₂SO₄=MgSO₄+CO₂↑+H₂O、FeCO₃+H₂SO₄=FeSO₄+H₂O+CO₂↑，然后過濾得到濾渣1和溶液，向溶液中加入雙氧水，亞鐵離子被氧化生成鐵離子，離子反應方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，向溶液中加入氨水，并調(diào)節(jié)溶液的pH為4左右，發(fā)生的離子反應為Fe³⁺+3NH₃．H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺，鐵離子轉(zhuǎn)化為沉淀，然后過濾得到濾渣2為Fe（OH）₃，經(jīng)過一系列操作最后和木炭煅燒得到MgO和氣體，
（1）過濾時需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗；
（2）雙氧水能氧化亞鐵離子生成鐵離子，自身被還原生成水；
（3）濾渣2的成分是氫氧化鐵；
（4）①不溶于水的氣體可以采用排水集氣法收集；
②亞硫酸酸性大于二氧化碳，為了分步吸收氣體，應該先吸收二氧化硫，后吸收二氧化碳，用飽和碳酸氫鹽溶液或強氧化性的高錳酸鉀溶液吸收二氧化硫．

解答 解：菱錳礦中加入稀硫酸，發(fā)生的反應為MgCO₃+H₂SO₄=MgSO₄+CO₂↑+H₂O、FeCO₃+H₂SO₄=FeSO₄+H₂O+CO₂↑，然后過濾得到濾渣1和溶液，向溶液中加入雙氧水，亞鐵離子被氧化生成鐵離子，離子反應方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，向溶液中加入氨水，并調(diào)節(jié)溶液的pH為4左右，發(fā)生的離子反應為Fe³⁺+3NH₃．H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺，鐵離子轉(zhuǎn)化為沉淀，然后過濾得到濾渣2為Fe（OH）₃，經(jīng)過一系列操作最后和木炭煅燒得到MgO和氣體，
（1）用燒杯盛放溶液，用玻璃棒引流，用漏斗分離溶液和固體，所以過濾時需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗，故答案為：燒杯、玻璃棒、漏斗；
（2）雙氧水能氧化亞鐵離子生成鐵離子，自身被還原生成水，離子方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，故答案為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（3）濾渣2的成分是Fe（OH）₃，故答案為：Fe（OH）₃；
（4）①不溶于水的氣體可以采用排水集氣法收集，只有CO不溶于水，所以D收集到的氣體是CO，故答案為：CO；
②亞硫酸酸性大于二氧化碳，為了分步吸收氣體，應該先吸收二氧化硫，后吸收二氧化碳，用飽和碳酸氫鹽溶液或強氧化性的高錳酸鉀溶液吸收二氧化硫，
a．NaOH溶液和二氧化碳、二氧化硫都反應，不能實現(xiàn)目的，故錯誤；      
b．Na₂CO₃溶液和二氧化碳、二氧化硫都反應，不能實現(xiàn)目的，故錯誤；      
c．稀硝酸和二氧化碳、二氧化硫都不反應，不能實現(xiàn)目的，故錯誤；      
d．酸性KMnO₄溶液和二氧化碳不反應，和二氧化硫反應，所以能實現(xiàn)目的，故正確；
故選d．

點評 本題考查制備實驗方案設計，為高頻考點，側(cè)重考查物質(zhì)性質(zhì)及物質(zhì)分離提純，熟悉物質(zhì)性質(zhì)及物質(zhì)分離提純方法是解本題關鍵，明確流程圖中發(fā)生的反應及基本操作，題目難度不大．