Question

白云石的主要成分为CaCO₃?MgCO₃，还含有少量Fe、Si的化合物．实验室以白云石为原料制备Mg（OH）₂及CaCO₃．步骤如下：

实验过程中需要的数据见下表：

	氢氧化物开始沉淀时的pH	氢氧化物沉淀完全时的pH
Fe3+	1.9	3.2
Fe2+	7.0	9.0
Mg2+	9.5	11.0

请回答下列问题：
（1）过滤中所需的玻璃仪器是    ，溶液A中含有Ca²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺，则试剂①可选择    （填字母，下同）．
A．KMnO₄    B．Cl₂    C．H₂O₂
（2）若要利用反应过程中生成的CO₂，从溶液D中制取CaCO₃，需要先通入的一种气体是    ，然后通入CO₂．通入CO₂气体时请把装置图补充完整    （不允许更换溶液，导气管以下连接的仪器自选）
（3）根据表中提供的数据判断，Fe（OH）₃、Fe（OH）₂和Mg（OH）₂的溶度积常数由小到大的排列顺序为    ．
（4）若将制取的Mg（OH）₂加入到某聚乙烯树脂中Mg（OH）₂，树脂可燃性大大降低，Mg（OH）₂起阻燃作用的主要原因是    ．

Answer 1

【答案】分析：由流程可知，白云石加盐酸反应后的溶液中主要为氯化钙、氯化镁、氯化亚铁、氯化铁，加试剂①将亚铁离子氧化为铁离子，再加氧化镁除去铁离子，溶液C中主要含钙、镁离子，加CaO促进镁离子水解从而除去镁离子，
（1）过滤操作使用烧杯、玻璃棒、漏斗，选择氧化剂时注意不能引入新的杂质；
（2）氯化钙溶液、氨气、二氧化碳能反应生成碳酸钙，通入二氧化碳应注意防止倒吸；
（3）由表格中的数据可知，沉淀的pH越小，则溶度积越小；
（4）分解反应为吸热反应，生成MgO覆盖在可燃物表面．
解答：解：由流程可知，白云石加盐酸反应后的溶液中主要为氯化钙、氯化镁、氯化亚铁、氯化铁，加试剂①将亚铁离子氧化为铁离子，再加氧化镁除去铁离子，溶液C中主要含钙、镁离子，加CaO促进镁离子水解从而除去镁离子，
（1）过滤操作使用烧杯、玻璃棒、漏斗，选择氧化剂时注意不能引入新的杂质，则试剂①为B或C，故答案为：烧杯、玻璃棒、漏斗；BC；
（2）氯化钙溶液、氨气、二氧化碳能反应生成碳酸钙，则应通入氨气，通入二氧化碳应注意防止倒吸，装置图为，
故答案为：NH₃；；
（3）由表格中的数据可知，沉淀的pH越小，则溶度积越小，则K_sp[Fe（OH）₃]＜K_sp[Fe（OH）₂]＜K_sp[Mg（OH）₂]，故答案为：K_sp[Fe（OH）₃]＜K_sp[Fe（OH）₂]＜K_sp[Mg（OH）₂]；
（4）Mg（OH）₂起阻燃作用的主要原因是Mg（OH）₂受热分解时吸收大量的热，使环境温度下降；同时生成耐高温、稳定性好的MgO覆盖在可燃物表面，阻燃效果更佳，
故答案为：Mg（OH）₂受热分解时吸收大量的热，使环境温度下降；同时生成耐高温、稳定性好的MgO覆盖在可燃物表面，阻燃效果更佳．
点评：本题考查制备实验方案的设计，明确流程及发生的化学反应即可解答，注意画图中漏斗口不能深入液面以下，用干燥管的球形部分要在液面以上，及分解吸热和分解生成的MgO阻燃两个要点为解答的难点，题目难度较大．