Question

5．某種鎂礦石的主要成分是碳酸鎂，還含有較多的脈石（SiO₂）和少量石灰石．圖1是利用該鎂礦石制備七水硫酸鎂（MgSO₄•7H₂O）的工藝流程：

已知 CaSO₄和MgSO₄的溶解度曲線如圖2所示：
根據(jù)以上信息回答下列問題：
（1）寫出步驟①中碳酸鎂與硫酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式MgCO₃+H₂SO₄═MgSO₄+H₂O+CO₂↑．
（2）上述流程中多次用到了過濾操作，實(shí)驗(yàn)室過濾時需要用到的玻璃儀器是玻璃棒、燒杯和漏斗．
（3）沉淀A的成分是SiO₂和部分硫酸鈣，過濾I后得到的濾液中的溶質(zhì)除了MgSO₄還有CaSO₄．
（4）步驟④趁熱過濾的作用是防止因降溫導(dǎo)致MgSO₄結(jié)晶．
（5）步驟⑥的操作a名稱是冷卻結(jié)晶或降溫結(jié)晶．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)碳酸鎂和硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂、水和二氧化碳進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)過濾用到的儀器進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)鎂礦石的成分進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)硫酸鎂和硫酸鈣的溶解度進(jìn)行分析；
（5）根據(jù)硫酸鎂的溶解度受溫度影響變化較大，分離混合物的方法進(jìn)行分析．

解答 解：（1）碳酸鎂和硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂、水和二氧化碳，化學(xué)方程式為：MgCO₃+H₂SO₄═MgSO₄+H₂O+CO₂↑；
（2）過濾用到的儀器或用品有鐵架臺（帶鐵圈）、燒杯、玻璃棒、漏斗以及濾紙，其中玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒；
（3）鎂礦石的主要成分是碳酸鎂，還含有較多的脈石（SiO₂）和少量石灰石．加入硫酸后，碳酸鎂與硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂、水和二氧化碳，碳酸鈣和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈣、水和二氧化碳，因此過濾后得到的濾液中的溶質(zhì)除了硫酸鎂外還含有硫酸鈣；
（4）趁熱過濾時，硫酸鈣的溶解度較小，而硫酸鎂的溶解度較大，易于分離混合物，此時過濾得到的沉淀為CaSO₄•2H₂O或CaSO₄，如不趁熱過濾，冷卻后硫酸鎂的溶解度減小，會生成硫酸鎂晶體；
（5）硫酸鎂的溶解度受溫度影響變化較大，所以得到硫酸鎂晶體的方法是：冷卻結(jié)晶或降溫結(jié)晶．
故答案為：（1）MgCO₃+H₂SO₄═MgSO₄+H₂O+CO₂↑；
（2）漏斗；
（3）CaSO₄；
（4）防止因降溫導(dǎo)致MgSO₄結(jié)晶；
（5）冷卻結(jié)晶或降溫結(jié)晶．

點(diǎn)評 本題考查了物質(zhì)的分離與提純的方法以及酸與鹽的化學(xué)性質(zhì)，需學(xué)生具體分析問題解決問題的能力．