Question

氧化鎂在醫藥、建筑等行業應用廣泛。硫酸鎂還原熱解制備高純氧化鎂是一種新的探索。以菱鎂礦(主要成分為(MgCO₃，舍少量FeCO₃)為原料制備高純氧化鎂的實驗流程如下：

（1）通入O₂氧化時，發生反應的離子方程式為____________________。
（2）濾渣2的成分是_________（填化學式）
（3）流程圖中“操作步驟”為                       、過濾等操作，得到MgSO₄·7H₂O晶體。對MgSO₄·7H₂O晶體直接加熱       （填“能”或“不能”）得到無水MgSO₄固體。
（4）長時間加熱MgCO₃懸濁液后生成Mg(OH)₂，該反應的化學方程式為                                  。
（5）已知酸堿指示劑百里酚藍變色的pH范圍如表所示：

pH	< 8.0	8.0 ~ 9.6	> 9.6
顏色	黃色	綠色	藍色

25℃時，向Mg(OH)₂的飽和溶液中滴加2滴百里酚藍指示劑，溶液所呈現的顏色為                  [25℃時，Mg(OH)₂的溶度積Ksp=5.6×10^-12）]。
（6）煅燒過程存在以下反應：
2MgSO₄+C2MgO+2SO₂↑+CO₂↑； MgSO₄+CMgO+SO₂↑+CO↑；
MgSO₄+3CMgO+S↑+3CO↑。
①若在實驗室中煅燒硫酸鎂，需要的儀器除酒精燈、三腳架以外，還需要        。
A．蒸發皿      B．坩堝        C．泥三角        D．石棉網
②用下列實驗裝置檢驗煅燒產生的氣體中含有SO₂、CO₂氣體（加熱裝置略去，部分裝置可以重復使用）。

正確的連接順序是a→b→                       （按接口連接）。B中盛放的試劑是                ，確定存在二氧化碳氣體的實驗現象是                         。

Answer 1

（1）4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2 H₂O（2分） （2）Fe(OH)₃（2分）
（3）蒸發濃縮、冷卻結晶 （2分，少選一個扣1分）   能 （1分）
（4）MgCO₃+H₂O= Mg(OH)₂+CO₂↑（2分）
（5）藍色（2分）
（6）①B  C （2分，少選一個扣1分） 
②dcabfge（或dcfge）（2分，少選、錯選不得分）  酸性高錳酸鉀溶液（2分）
后A中品紅不褪色，澄清石灰水變渾濁（或B中顏色變淺，澄清石灰水變渾濁）（2分）

解析試題分析：（1）菱鎂礦與硫酸反應生成Fe²⁺，通入氧氣，把Fe²⁺氧化為Fe³⁺，離子方程式為：4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2 H₂O
（2）調節pH至4，Fe³⁺轉化為Fe(OH)₃，所以濾渣2的成分是Fe(OH)₃。
（3）從MgSO₄溶液得到MgSO₄·7H₂O晶體，先加熱蒸發水分，使MgSO₄溶液濃度變大，然后降溫，MgSO₄的溶解度減小，析出MgSO₄·7H₂O晶體，所以流程圖中“操作步驟”為：蒸發濃縮、冷卻結晶；將MgSO₄?7H₂O晶體直接加熱會造成結晶水脫去，硫酸鎂較穩定，可以穩定存在，所以對MgSO₄·7H₂O晶體直接加熱能得到無水MgSO₄固體。
（4）長時間加熱MgCO₃懸濁液后生成Mg(OH)₂，化學方程式為：MgCO₃+H₂O= Mg(OH)₂+CO₂↑
（5）根據Mg(OH)₂的溶度積Ksp=5.6×10^-12，可得c(Mg²⁺)?c²(OH?)= 5.6×10^-12，c (OH?)="2" c(Mg²⁺)，可得c³(OH?)=2.246×10^-11，可估算出pH>10，故溶液呈現藍色。
（6）①煅燒固體物質的儀器為坩堝，坩堝需要在放在泥三角上加熱，故答案為BC。
②B中溶液的作用為除去SO₂，防止干擾CO₂的檢驗，所以B中溶液為：酸性高錳酸鉀溶液；首先連接dc，連接ab，品紅的作用是證明SO₂已完全被除去，在連接fg，用澄清石灰水檢驗CO₂，所以連接順序為：dcabfge（或dcfge）；后A中品紅不褪色或B中顏色變淺，，說明SO₂已完全除去，澄清石灰水變渾濁，則可證明氣體中含CO₂.
考點：本題考查化學流程的分析、方程式的書寫、基本操作和基本儀器、溶度積的計算、氣體的檢驗。