Question

9．氢氧化镁是一种重要的化工原料，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：

（1）请写出步骤一中发生反应的化学方程式：MgO+2HCl═MgCl₂+H₂O（任写一个）
（2）溶液A中所含的阳离子有Mg²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、H⁺（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见表

沉淀物	Fe（OH）3	Cu（OH）2	Mg（OH）2
开始沉淀	1.9	4.2	9.1
完全沉淀	3.2	6.7	11.1

步骤二中加入熟石灰，调节溶液的pH范围为6.7～9.1
（4）3个步骤中均用到的操作是过滤
（5）步骤三中生成产品的化学方程式为MgCl₂+Ca（OH）₂═Mg（OH）₂↓+CaCl₂．

Answer 1

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＜9.1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）氧化镁（氧化铁、氧化铜）和盐酸反应生成氯化镁（氯化铁、氯化铜）和水，故化学方程式为MgO+2HCl═MgCl₂+H₂O、Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O、CuO+2HCl═CuCl₂+H₂O，
（2）溶液A中共含有4种阳离子，它们是Mg²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、H⁺；
（3）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6.7～9.1，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：6.7～9.1．
（4）3个步骤中均用到的操作是过滤；
（5）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．
答案：
（1）MgO+2HCl═MgCl₂+H₂O；
（2）Mg²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、H⁺；
（3）6.7～9.1；
（4）过滤
（5）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．