Question

10．人类利用金属矿物历史久远．
（1）现代冶炼技术用CO与赤铁矿石反应来冶炼生铁，请写出该反应的化学方程式Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（2）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中共含有四种阳离子；
②在溶液A中加入熟石灰调节溶液的pH，可以使溶液中的金属阳离子转化为沉淀．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可容许的范围为6.7～8.6；

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MgCl₂、CaCl₂（填化学式）．

Answer 1

分析 （1）根据炼铁的反应原理写出反应的化学方程式；
（2）根据氧化物与酸反应的性质、盐与碱的反应性质分析判断回答有关的问题．

解答 解：（1）一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，化学反应式是：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（2）由题意可知，组成矿石的四种氧化物中仅SiO₂不与盐酸反应，其余三种均能反应：MgO+2HCl═MgCl₂+H₂O、Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O、CuO+2HCl═CuCl₂+H₂O，溶液A的pH＜1，说明反映后溶液呈强酸性，盐酸过量，因此溶液A中的阳离子有Mg²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、H⁺；要使Mg（OH）₂纯度高、损失少，必须把pH控制在氯化铜能完全沉淀、但氯化镁不能沉淀的范围内，即6.7＜pH＜8.6的范围内；溶液B中一定有氯化镁和反应生成的氯化钙．
①由上述分析可知，溶液A中共含有Mg²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、H⁺四种阳离子；
②溶液B的pH可容许的范围为 6.7～8.6；
③溶液B中一定含有的溶质为MgCl₂、CaCl₂．
故答为：（1）Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．（2）①4；②6.7～8.6；③MgCl₂、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．