Question

13．鎂及其化合物有著廣泛用途．工業(yè)上以菱鎂礦（主要成分為MgCO₃，含SiO₂以及少量FeCO₃等雜質(zhì)）為原料制備納米氧化鎂的實(shí)驗(yàn)流程如圖1：

（1）濾渣1為SiO₂．
（2）加入H₂O₂氧化時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O．
（3）在實(shí)驗(yàn)室煅燒濾渣2制得的金屬氧化物為Fe₂O₃（填化學(xué)式），需要的儀器除酒精燈、三腳架、泥三角以外，還需要坩堝（填名稱）．
（4）在一定條件下CO（NH₂）₂可與H₂O反應(yīng)生成CO₂和一種弱堿，該反應(yīng)中反應(yīng)物的質(zhì)量之比為10：9．
（5）25℃時(shí)，加入CO（NH₂）₂至開始產(chǎn)生沉淀，當(dāng)Mg²⁺全部沉淀時(shí)溶液的c（OH^-）=1.4×10^-3 mol•L^-1（已知25℃，
K_sp[Mg（OH）₂]=1.96×10^-11）．
（6）工業(yè)上還可用氯化鎂和碳酸銨為原料，采用直接沉淀法制備納米MgO．取少量制得的該物質(zhì)溶于某種液體溶劑中（兩者不反應(yīng)），能說明是納米MgO存在的簡(jiǎn)單方法是用一束光照射，在側(cè)面會(huì)看到一條光亮的通路．
如圖2為反應(yīng)溫度對(duì)納米MgO產(chǎn)率和粒徑的影響，據(jù)圖分析反應(yīng)的最佳溫度為50℃．

Answer 1

分析 菱鐵礦（主要成分為MgCO₃，含少量FeCO₃、SiO₂）加入稀硫酸酸溶，二氧化硅不反應(yīng)，過濾分離，濾渣1為SiO₂，過濾得到濾液中含有硫酸鎂、硫酸亞鐵、未反應(yīng)的硫酸，濾液中加入過氧化氫，將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，則加入一水合氨調(diào)節(jié)溶液pH，使Fe³⁺轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃沉淀，過濾除去，濾液中含有硫酸鎂、硫酸銨等，加入CO（NH₂）₂始產(chǎn)生沉淀，加入PVA進(jìn)行分散，過濾干燥得到氫氧化鎂沉淀，高溫煅燒制備納米氧化鎂，
（1）二氧化硅不與硫酸反應(yīng)；
（2）酸性條件下，H₂O₂將Fe²⁺氧化為Fe³⁺；
（3）濾渣2為氫氧化鐵，氫氧化鐵煅燒分解生成的氧化鐵，灼燒固體需要在坩堝中進(jìn)行；
（4）在一定條件下CO（NH₂）₂可與H₂O反應(yīng)生成CO₂和一種弱堿，根據(jù)原子守恒可知弱堿為一水合氨；
（5）K_sp[Mg（OH）₂]=c（Mg²⁺）×c²（OH^-）=1.96×10^-11計(jì)算；
（6）利用丁達(dá)爾現(xiàn)象可鑒別膠體，根據(jù)圖，選擇產(chǎn)率高、粒徑小的溫度．

解答 解：（1）二氧化硅不與硫酸反應(yīng)，濾渣1為SiO₂，
故答案為：SiO₂；
（2）酸性條件下，H₂O₂將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（3）濾渣2為氫氧化鐵制，煅燒氫氧化鐵分解生成的氧化鐵，化學(xué)式為Fe₂O₃，灼燒固體需要在坩堝中灼燒，
故答案為：Fe₂O₃；坩堝；
（4）在一定條件下CO（NH₂）₂可與H₂O反應(yīng)生成CO₂和一種弱堿，依據(jù)原子守恒可知弱堿為一水合氨，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO（NH₂）₂+3H₂O=CO₂↑+2NH₃•H₂O，所以該反應(yīng)中反應(yīng)物CO（NH₂）₂與H₂O物質(zhì)的量之比為1：3，則質(zhì)量之比為1×60：3×18=10：9，
故答案為：CO（NH₂）₂+3H₂O=CO₂↑+2NH₃•H₂O；10：9；
（5）當(dāng) Mg²⁺沉淀完全時(shí)，溶液中c（Mg²⁺）=1.0×10^-5 mol•L^-1，K_sp[Mg（OH）₂]=c（Mg²⁺）×c²（OH^-）=1.96×10^-11，可知c（OH^-）=1.4×10^-3 mol•L^-1，
故答案為：1.4×10^-3 mol•L^-1；
（6）利用丁達(dá)爾現(xiàn)象可鑒別膠體，所以能說明是納米MgO存在的簡(jiǎn)單方法是用一束光照射，在側(cè)面會(huì)看到一條光亮的通路，圖1為反應(yīng)溫度對(duì)納米MgO產(chǎn)率和粒徑的影響，50℃時(shí)氧化鎂產(chǎn)率最大，粒徑較小，溫度再高，產(chǎn)率減小，粒徑變化不大，故反應(yīng)的最佳溫度為50℃，
故答案為：用一束光照射，在側(cè)面會(huì)看到一條光亮的通路；50℃．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)準(zhǔn)備工藝流程，涉及條件的控制與選擇、對(duì)操作的分析評(píng)價(jià)、膠體的性質(zhì)等，注意掌握元素化合物性質(zhì)，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，是高考常見題型．