Question

氧化鎂在醫(yī)藥、建筑等行業(yè)應(yīng)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，含少量FeCO₃ ）為原料制備高純氧化鎂的實(shí)驗(yàn)流程如圖：

（1）為了加快菱鎂礦的溶解，在酸溶階段可以采取的措施有（任寫一條）

 

．MgCO₃ 與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（2）加入H₂O₂氧化時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（3）濾渣2的成分是

 

（填化學(xué)式）．濾液A的主要成分有

 

（填化學(xué)式）．
（4）煅燒過程存在以下反應(yīng)：
    2MgSO₄（s）+C（s）═2MgO（s）+2SO₂（g）+CO₂（g）△H₁
    MgSO₄（s）+C（s）═MgO（s）+SO₂（g）+CO（g）△H₂
    MgSO₄（s）+3C（s）═MgO（s）+S（g）+3CO（g）△H₃
    那么CO₂（g）+C（s）═2CO（g）△H═

 

．
（5）該菱鎂礦中MgCO₃的含量為94.5%，那么1t該礦石理論上最多制取MgO

 

t．

Answer 1

考點(diǎn)：鎂、鋁的重要化合物,化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算,用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算

專題：元素及其化合物

分析：（1）加快化學(xué)反應(yīng)速率的因素：加大接觸面積、升高溫度、增大物質(zhì)的濃度；碳酸鎂可以和強(qiáng)酸之間反應(yīng)生成鎂鹽、水以及二氧化碳；
（2）雙氧水具有氧化性，能將亞鐵離子氧化為三價(jià)鐵離子；
（3）根據(jù)流程中的轉(zhuǎn)化關(guān)系確定各個(gè)物質(zhì)，鐵離子可以和氨水之間反應(yīng)生成氫氧化鐵；
（4）根據(jù)蓋斯定律來計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的焓變；
（5）根據(jù)鎂元素守恒進(jìn)行計(jì)算．

解答： 解：（1）為了加快菱鎂礦的溶解，在酸溶階段可以把礦石粉碎，加大接觸面積，或是提高酸溶的溫度，或是適當(dāng)增大硫酸的濃度，碳酸鎂可以和硫酸之間反應(yīng)生成硫酸鎂、水以及二氧化碳，即MgCO₃+2H⁺═Mg²⁺+CO₂↑+H₂O，故答案為：把礦石粉碎，或提高酸溶溫度，或是適當(dāng)增大硫酸的濃度；MgCO₃+2H⁺═Mg²⁺+CO₂↑+H₂O；
（2）雙氧水具有氧化性，能將亞鐵離子氧化為三價(jià)鐵離子，自身被還原為水，即2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O，故答案為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O；
（3）菱鎂礦（主要成分為MgCO₃，含少量FeCO₃ ）中加入硫酸，可以得到硫酸鎂、硫酸鐵的混合液，在加入氨水調(diào)節(jié)pH，可以將鐵離子完全沉淀，同時(shí)生成硫酸銨，所以濾渣2的成分是氫氧化鐵，濾液A的主要成分有MgSO₄、（NH₄）₂SO₄，故答案為：Fe（OH）₃；MgSO₄、（NH₄）₂SO₄；
（4）已知：①2MgSO₄（s）+C（s）═2MgO（s）+2SO₂（g）+CO₂（g）△H₁
   ②MgSO₄（s）+C（s）═MgO（s）+SO₂（g）+CO（g）△H₂
 那么反應(yīng)CO₂（g）+C（s）═2CO（g）可以是②×2-①得到，所以該反應(yīng)的△H=-△H₁+2△H₂，故答案為：-△H₁+2△H₂；
（5）菱鎂礦中MgCO₃的含量為94.5%，那么1t該礦石中含有碳酸鎂中的質(zhì)量是1t×94.5%=0.945t=9.45×10⁵g，根據(jù)鎂元素守恒，最多制取MgO的質(zhì)量：

9.45×105

84

mol×40g/mol=4.5×10⁵g=0.45t，故答案為：0.45．

點(diǎn)評：本題考查了鎂、鐵及其化合物的性質(zhì)應(yīng)用，物質(zhì)性質(zhì)熟練掌握是解題關(guān)鍵，注意元素守恒思想在計(jì)算中的應(yīng)用，題目難度中等．