Question

某矿石由MgO、Fe₂O₃、CuO和SiO₂组成，用它制备氢氧化镁的流程示意图如图所示：

（1）溶液A中共含有

 

种阳离子；
（2）在溶液A中加入熟石灰调节溶液的pH，可以使溶液中的阳离子转化为沉淀．该实验条件下，使金属阳离子沉淀的相关pH数据见下表．为保证产品纯度、减少产品损失，并便于操作，溶液B的pH可允许的范围为

 

；

氢氧化物	Fe（OH）3	Cu（OH）2	Mg（OH）2
开始沉淀的pH	1.5	4.2	8.6
完全沉淀的pH	3.2	6.7	11.1

（3）溶液B中一定含有的溶质为

 

（填化学式）；可能含有的溶质为

 

．
（4）写出溶液B中加入熟石灰，生成产品的化学方程式：

 

．

Answer 1

考点：物质的相互转化和制备,酸的化学性质,碱的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：物质的制备

分析：本题考查碱的制备．组成矿石的四种氧化物中仅SiO₂不与盐酸反应，其余三种均能反应：
MgO+2HCl═MgCl₂+H₂O、Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O、CuO+2HCl═CuCl₂+H₂O，溶液A的pH＜1，说明反映后溶液呈强酸性，盐酸过量，因此溶液A中的阳离子有Mg²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、H⁺；要使Mg（OH）₂纯度高、损失少，必须把pH控制在氯化铜能完全沉淀、但氯化镁不能沉淀的范围内，即6.7＜pH＜8.6的范围内；溶液B中一定有氯化镁，则B中加入熟石灰的反应为：Ca（OH）₂+MgCl₂═CaCl₂+Mg（OH）₂↓

解答：解：
（1）溶液A中共含有4种阳离子，它们是Mg²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、H⁺；故填：4．
（2）为保证产品纯度、减少产品损失，并便于操作，溶液B的pH可容许的范围为6.7～8.6，即必须把pH控制在氯化铜能完全沉淀、但氯化镁不能沉淀的范围内．故填：6.7～8.6．
（3）当B溶液的pH在6.7～8.6时，铜离子已经完全沉淀，镁离子没有形成沉淀，所以溶液B中一定含有的溶质为氯化镁和反应生成的氯化钙，化学式分别是MgCl₂、CaCl₂．可能含有的溶质为 HCl、Ca（OH）₂．
故填：MgCl₂、CaCl₂． HCl、Ca（OH）₂．
（4）氯化镁和氢氧化钙反应能生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，反应的化学方程式为：
MgCl₂+Ca（OH）₂═Mg（OH）₂↓+CaCl₂．
故填：MgCl₂+Ca（OH）₂═Mg（OH）₂↓+CaCl₂．
故答案为：
（1）4；
（2）6.7-8.6；
（3）MgCl₂、CaCl₂； HCl、Ca（OH）₂．
（4）MgCl₂+Ca（OH）₂═Mg（OH）₂↓+CaCl₂．

点评：化学实验现象是化学实验最突出、最鲜明的部分，也是进行分析推理得出结论的依据，掌握物质的性质和相互之间的反应关系，并有助于提高观察、实验能力．所以，对化学实验不仅要认真观察，还应掌握观察实验现象的方法．