Question

【题目】蛇纹石矿可以看作由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验步骤如下图所示：

（1）蛇纹石加盐酸溶解后，溶液里除了Mg2＋外，还含有的金属离子是__________。

（2）进行Ⅰ操作时，控制溶液pH＝7～8(有关氢氧化物沉淀的pH见下表)。

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

Ca(OH)2不能过量，若Ca(OH)2过量可能会导致__________溶解、________沉淀。

（3）从沉淀混合物A中提取红色氧化物作颜料，先向沉淀物A中加入__________(填写物质的化学式)，然后过滤、洗涤、灼烧。

（4）现设计一个实验，确定产品aMgCO3bMg(OH)2cH2O中a、b、c的值，请完善下列实验步骤(可用试剂：浓硫酸、碱石灰)：

①样品称量 ②高温分解

③ ______________________________________________________。

④称量碱石灰吸收CO2前后的质量 ⑤MgO称量

（5）18.2 g产品完全分解后，产生6.6 g CO2和8.0 g MgO，由此可知，产品的化学式中：a＝____________，b＝____________，c＝____________。

Answer 1

【答案】 Fe3＋、Al3＋ Al(OH)3 Mg(OH)2 NaOH或Ca(OH)2 用浓硫酸吸收水蒸气 3 1 3

【解析】(1)蛇纹石加盐酸溶解，MgO、Fe2O3、Al2O3和HCl反应溶解，反应方程式分别为：MgO+2HCl=MgCl2+H2O，Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O．而SiO2不与盐酸反应，以沉淀的形式除去，故答案为：Fe3+、Al3+；

(2)由(1)知，此时溶液中除了Mg2+外，还含有Fe3+、Al3+杂质，需除去Fe3+、Al3+但不能损失Mg2+，因Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+和Al3++3H2OAl(OH)3+3H+，利用平衡移动的原理，消耗H+使上述水解平衡向正反应方向移动，除去Fe3+、Al3+，加Ca(OH)2需将溶液的pH控制在7～8，若pH过高，会导致生成的Al(OH)3发生反应Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O溶解，Mg(OH)2在pH为9.4时开始沉淀，所以碱性增强Mg(OH)2会沉淀，同时Mg2+也因转化为沉淀而损失，故答案为：Al(OH)3　Mg(OH)2；

(3)从实验步骤图知：沉淀混合物为Fe(OH)3和Al(OH)3，红色氧化物是沉淀物Fe(OH)3分解后得到的Fe2O3，所以得先加碱把Al(OH)3除掉，反应为：Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，然后过滤洗涤灼烧即可，故答案为：NaOH或Ca(OH)2；

(4)利用浓硫酸的吸水性干燥，③实验步骤为用浓硫酸吸收水蒸气，

利用碱石灰吸收CO2前后的质量差求二氧化碳质量，④实验步骤为称量碱石灰吸收CO2前后的质量，故答案为：用浓硫酸吸收水蒸气；

(5)m(样品)=18.2g，m(CO2)=6.6g，m(MgO)=8.0g，碱式碳酸镁分解：aMgCO3bMg(OH)2cH2O (a+b)MgO+aCO2↑+(b+c)H2O↑，根据质量守恒得：m(H2O)=18.2g-6.6g-8.0g=3.6g，则m(MgO)═0.2mol，n(CO2)═0.15mol，n(H2O)═0.2mol，得：a：b：c=0.15：0.05：0.15=3：1：3，故答案为：3；1；3。