题目内容
【题目】某矿石主要成分是 MgO,含少量的 Fe2O3、CuO 和 SiO2杂质。用该矿石制备Mg(OH)2的工艺流程简图如图:
已知氢氧化铜、氢氧化铁和氢氧化镁均是沉淀,请回答下列问题:
(1)步骤①和步骤②均用到的操作是__________,需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和_____________。
(2)溶液 A 中所含的阳离子有 Fe3+、Cu2+、Mg2+和 __________(填离子符号)。
(3)已知部分金属阳离子以氢氧化物形成沉淀时溶液的 pH 见下表:
对应离子 | Fe3+ | Cu2+ | Mg2+ |
开始沉淀时的 pH | 1.9 | 4.2 | 9.1 |
完全沉淀时的 pH | 3.2 | 6.7 | 11.1 |
步骤②加入熟石灰,调节溶液的 pH 范围为_______________;固体 C 中所含固体成分的化学式为______________;该步骤②中所涉及的中和反应的化学方程式是______________。
(4)步骤③制取 Mg(OH)2的化学方程式为______________。
【答案】过滤 玻璃棒 H + 6.7≤pH<9.1 Cu(OH)2和 Fe(OH)3
【解析】
(1)步骤①和步骤②都能将固体与液体分离,均用到的操作是过滤,需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒;
(2)盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水,和氧化铜反应生成氯化铜和水,和氧化镁反应生成氯化镁和水以及盐酸是过量的,所以溶液A中所含的阳离子有Fe3+、Cu2+、Mg2+和H +;
(3)由铁离子、铜离子沉淀时的pH值和镁离子开始沉淀的pH值可知,需将Fe3+、Cu2+沉淀,Mg2+不产生沉淀,所以步骤②加入熟石灰,调节溶液的pH范围为:6.7≤pH<9.1,固体C中所含成分的化学式为Cu(OH)2和 Fe(OH)3;该步骤②中所涉及的中和反应是氢氧化钙和盐酸反应生成氯化钙和水,反应的化学方程式是;
(4)氯化镁和氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,化学方程式为:。
【题目】小明在做铁与硫酸溶液反应的实验时,发现生成的气体有刺激性气味,于是进行了探究.
【提出问题】铁与硫酸溶液反应生成的气体为什么有刺激性气味?
【查阅资料】
(1)6H2SO4(浓)+2FeFe2(SO4)3+6H2O+3SO2↑
(2)SO2可使品红溶液的红色褪去
【进行猜想】铁与不同浓度的硫酸溶液反应,生成的气体产生可能有二氧化硫
【实验探究】小明用图甲所示装置进行实验,并将E中收集到的气体进行如图乙所示的爆鸣实验.
(1)请帮助小明完成下表:
实验现象 | A中生成气体成分 | ||||
B中品红溶液 | D中品红溶液 | 爆鸣实验 | |||
实验一 | 98% | ________ | 不褪色 | 无爆鸣声 | 只有SO2 |
实验二 | 45% | 稍有褪色 | 不褪色 | 有爆鸣声 | ________ |
实验三 | 25% | ________ | 不褪色 | ________ | 只有H2 |
【实验结论】铁与不同浓度的硫酸反应,生成的气体产物可能不同,当硫酸溶液浓度达到足够大时,生成的气体产物中有二氧化硫.
(2)【实验结论】铁与不同浓度的硫酸反应,生成的气体产物可能不同,当硫酸溶液浓度达到足够大时,生成的气体产物中有二氧化硫
【交流反思】
(1)写出实验三中铁与硫酸溶液反应的化学方程式 ________ ,写出实验二中发生爆鸣反应的化学方程式________ .
(2)实验一中C装置的作用是________ .
【拓展延伸】小明又将A装置进行了如图所示的改进,试分析:增加的导管下端伸入液面以下原因________ ,该导管所起的作用是_________ .