Question

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．如圖1是利用該鎂礦石制備七水硫酸鎂的工藝流程：

已知CaSO₄和MgSO₄的溶解度曲線如圖2所示：
根據以上信息回答下列問題：
（1）寫出步驟①中碳酸鎂與硫酸發生反應的化學方程式    ．
（2）上述流程中多次用到了過濾操作，實驗室過濾時需要用到的玻璃儀器是玻璃棒、燒杯和    ．
（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除了MgSO₄還有    ．
（4）步驟④趁熱過濾的作用是    ．
（5）步驟⑦的操作名稱是    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據書寫方程式的原則分析
（2）根據過濾用到的儀器分析
（3）根據鎂礦石的成分分析
（4）根據硫酸鎂和硫酸鈣的溶解度分析
（5）根據分離混合物的方法分析
解答：解：（1）碳酸鎂和硫酸反應生成硫酸鎂、水和二氧化碳，化學方程式為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，故答案為：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，碳酸鎂與硫酸反應生成硫酸鎂、水和二氧化碳，碳酸鈣和硫酸反應生成硫酸鈣、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）步驟⑦是將固體MgSO₄?7H₂O與水分離，因此要用過濾操作．
故答案為：（1）MgCO₃+H₂SO₄═MgSO₄+H₂O+CO₂↑
（2）漏斗．
（3）CaSO₄．
（4）MgSO₄的溶解度隨溫度的下降減小較快，趁熱過濾可防止因降溫導致MgSO₄結晶．
（5）過濾
點評：本題考查了物質的分離與提純的方法以及酸與鹽的化學性質，需學生具體分析問題解決問題的能力