Question

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图1-5-21所示：

图1-5-21

(1)蛇纹石矿加盐酸溶解后，溶液里除了Mg²⁺外，还含有的金属离子是__________________.

(2)进行1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________(填入物质的化学式)，然后________________________ (依次填写实验操作名称)。

(4)物质循环使用，能节约资源。上述实验中，可以循环使用的物质是________________ (填写物质化学式)。

(5)现设计一个实验，确定产品aMgCO₃、bMg(OH)₂、cH₂O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________________________________________________________________

⑤MgO称量

(6)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

解析：(1)由蛇纹石的组成可知，与盐酸反应所得溶液中，除含有Mg²⁺外，还含有Fe³⁺、Al³⁺等。

(2)由于Ca(OH)₂为强碱，所以Ca(OH)₂过量时Al(OH)₃会溶解，由表中所给Ca(OH)₂开始沉淀的pH值可知，Ca(OH)₂过量时，会产生Mg(OH)₂沉淀。

(3)由操作流程可知，沉淀物A应为Al(OH)₃和Fe(OH)₃的混合物，所以要得到Fe₂O₃，需先将其中的Al(OH)₃溶解并分离出去，即先加入NaOH，然后再过滤洗涤、灼烧。

(4)由于操作(Ⅱ)需要CO₂，恰好可由Mg(HCO₃)的分解来提供，故CO₂可循环使用。

(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  过滤、洗涤、灼烧

(4)CaCO₃(或CO₂)

(5)用浓硫酸吸收水蒸气  称量碱石灰吸收CO₂前后的质量

(6)3  1  3