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以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量FeCO3)为原料制备高纯MgO,流程如下:

已知:H2O2+2FeSO4+H2SO4=Fe2(SO43+2H2O
(1)“溶解”时,MgCO3与稀硫酸反应的化学方程式为
MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2
MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2

(2)“转化”过程中,FeSO4转化率随反应温度的变化关系如图所示。

①40~75℃范围内,随着温度的升高,FeSO4转化率增大的原因可能是
40~75℃范围内,温度升高,FeSO4转化的反应速率增大
40~75℃范围内,温度升高,FeSO4转化的反应速率增大

②温度大于75℃,随着温度的升高,FeSO4转化率减小。某同学猜想其主要原因是H2O2受热分解,请设计实验证明该同学的猜想:
取2份等体积等质量分数的双氧水,将其中一份用75℃以上水浴加热,观察比较2份液体中气泡产生的速率
取2份等体积等质量分数的双氧水,将其中一份用75℃以上水浴加热,观察比较2份液体中气泡产生的速率

(3)“调pH”时,溶液pH不宜过大。其原因除pH过大将增加氨水的使用量,还可能的是
pH过大,会生成Mg(OH)2,导致高纯MgO产品产量降低
pH过大,会生成Mg(OH)2,导致高纯MgO产品产量降低

(4)某兴趣小组探究“煅烧”时MgSO4与C的反应,实验装置如图所示。

①“煅烧”时,装置甲发生了某个反应,该反应生成3种氧化物。装置乙中KMnO4溶液褪色,装置丙中澄清石灰水变浑。装置甲发生反应的化学方程式是
2MgSO4+C
高温
2MgO+CO2↑+2SO2
2MgSO4+C
高温
2MgO+CO2↑+2SO2

②经检验,500℃下加热装置甲中反应后的固体,可得到一种只含硫且相对分子质量为192的气体。该气体的化学式是
S6
S6

③反应后,测量装置乙溶液中
SO
2
-
4
的含量的测定,请补充完整实验方案:取适量反应后装置乙中的液体,
向其中滴加BaCl2溶液,至沉淀不再产生为止
向其中滴加BaCl2溶液,至沉淀不再产生为止
,过滤、
用蒸馏水洗涤沉淀2~3次
用蒸馏水洗涤沉淀2~3次
、干燥,得一定质量的BaSO4沉淀。(须使用的试剂有:BaCl2溶液、蒸馏水)

【答案】MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑;40~75℃范围内,温度升高,FeSO4转化的反应速率增大;取2份等体积等质量分数的双氧水,将其中一份用75℃以上水浴加热,观察比较2份液体中气泡产生的速率;pH过大,会生成Mg(OH)2,导致高纯MgO产品产量降低;2MgSO4+C
高温
2MgO+CO2↑+2SO2↑;S6;向其中滴加BaCl2溶液,至沉淀不再产生为止;用蒸馏水洗涤沉淀2~3次
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:144引用:2难度:0.5
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