Question

蛇紋石礦可以看作由MgO、Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂組成。由蛇紋石制取堿式碳酸鎂的實(shí)驗(yàn)步驟如圖1-5-21所示：

圖1-5-21

(1)蛇紋石礦加鹽酸溶解后，溶液里除了Mg²⁺外，還含有的金屬離子是__________________.

(2)進(jìn)行1操作時(shí)，控制溶液pH=7-8(有關(guān)氫氧化物沉淀的pH見下表)

氫氧化物	Fe(OH)3	Al(OH)3	Mg(OH)2
開始沉淀pH	1.5	3.3	9.4

Ca(OH)₂不能過量，若Ca(OH)₂過量可能會(huì)導(dǎo)致________溶解、________沉淀。

(3)從沉淀混合物A中提取紅色氧化物作顏料，先向沉淀物A中加入________(填入物質(zhì)的化學(xué)式)，然后________________________ (依次填寫實(shí)驗(yàn)操作名稱)。

(4)物質(zhì)循環(huán)使用，能節(jié)約資源。上述實(shí)驗(yàn)中，可以循環(huán)使用的物質(zhì)是________________ (填寫物質(zhì)化學(xué)式)。

(5)現(xiàn)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，確定產(chǎn)品aMgCO₃、bMg(OH)₂、cH₂O中a、b、c的值，請(qǐng)完善下列實(shí)驗(yàn)步驟(可用試劑：濃硫酸、堿石灰)：

①樣品稱量  ②高溫分解

③________________________________________________________________

④________________________________________________________________

⑤MgO稱量

(6)18.2 g產(chǎn)品完全分解后，產(chǎn)生6.6 g CO₂和8.0 g MgO，由此可知，產(chǎn)品的化學(xué)式中：

a=________  b=________  c=________

Answer 1

解析：(1)由蛇紋石的組成可知，與鹽酸反應(yīng)所得溶液中，除含有Mg²⁺外，還含有Fe³⁺、Al³⁺等。

(2)由于Ca(OH)₂為強(qiáng)堿，所以Ca(OH)₂過量時(shí)Al(OH)₃會(huì)溶解，由表中所給Ca(OH)₂開始沉淀的pH值可知，Ca(OH)₂過量時(shí)，會(huì)產(chǎn)生Mg(OH)₂沉淀。

(3)由操作流程可知，沉淀物A應(yīng)為Al(OH)₃和Fe(OH)₃的混合物，所以要得到Fe₂O₃，需先將其中的Al(OH)₃溶解并分離出去，即先加入NaOH，然后再過濾洗滌、灼燒。

(4)由于操作(Ⅱ)需要CO₂，恰好可由Mg(HCO₃)的分解來提供，故CO₂可循環(huán)使用。

(6)因n(CO₂)=0.15 mol,n(MgO)=0.2 mol,n(H₂O)==0.2 mol,所以a∶b∶c=0.15 mol∶(0.2 mol-0.15 mol)∶［0.2 mol-(0.2 mol-0.15 mol)］=3∶1∶3。

答案：(1)Fe³⁺、Al³⁺

(2)Al(OH)₃  Mg(OH)₂

(3)NaOH或Ca(OH)₂  過濾、洗滌、灼燒

(4)CaCO₃(或CO₂)

(5)用濃硫酸吸收水蒸氣  稱量堿石灰吸收CO₂前后的質(zhì)量

(6)3  1  3