Question

1．蛇纹石因其花纹似蛇皮而得名，某地蛇纹石大约含MgO38%，另外除了含SiO₂外，还含有CaO、Fe₂O₃、Al₂O₃等氧化物，由蛇纹石矿制备MgO的工艺流程如图所示．

（1）写出酸浸过程中的一个离子方程式MgO+2H⁺=Mg²⁺+H₂O；或CaO+2H⁺=Ca²⁺+H₂O；或Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O；或Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O．若在实验室进行酸浸过程，需要的仪器有烧杯、玻璃棒
（2）沉淀Ⅰ的成分是SiO₂（写化学式）．写出它的一个用途制取（水）玻璃、光纤等．
（3）沉淀Ⅱ的成分是CaCO₃、Fe（OH）₃、Al（OH）₃．
（4）从滤液中能回收的物质有NaCl、Na₂CO₃、NaHCO₃．
（5）写出碱式碳酸镁700℃煅烧产生氧化镁的化学方程式Mg₂（OH）₂CO$\frac{\underline{\;700℃\;}}{\;}$2MgO+CO₂↑+H₂O↑．

Answer 1

分析 蛇纹石大约含MgO38%，另外除了含SiO₂外，还含有CaO、Fe₂O₃、Al₂O₃等氧化物，用盐酸酸浸，发生反应：MgO+2H⁺=Mg²⁺+H₂O；CaO+2H⁺=Ca²⁺+H₂O； Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O；Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O，SiO₂不溶，过滤掉SiO₂，沉淀Ⅰ为SiO₂，向滤液中加纯碱，碳酸根离子与Ca²⁺生成CaCO₃沉淀，与Fe³⁺、Al³⁺发生双水解生成Fe（OH）₃、Al（OH）₃沉淀，过滤，向滤液中加足量的纯碱，与镁离子生成碱式碳酸镁，再煅烧生成氧化镁，据此分析．

解答 解：蛇纹石大约含MgO38%，另外除了含SiO₂外，还含有CaO、Fe₂O₃、Al₂O₃等氧化物，用盐酸酸浸，发生反应：MgO+2H⁺=Mg²⁺+H₂O；CaO+2H⁺=Ca²⁺+H₂O； Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O；Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O，SiO₂不溶，过滤掉SiO₂，沉淀Ⅰ为SiO₂，向滤液中加纯碱，碳酸根离子与Ca²⁺生成CaCO₃沉淀，与Fe³⁺、Al³⁺发生双水解生成Fe（OH）₃、Al（OH）₃沉淀，过滤，向滤液中加足量的纯碱，与镁离子生成碱式碳酸镁，再煅烧生成氧化镁
（1）用盐酸酸浸，发生反应：MgO+2H⁺=Mg²⁺+H₂O；CaO+2H⁺=Ca²⁺+H₂O； Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O；Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O；需要烧杯溶解，玻璃杯搅拌；
故答案为：MgO+2H⁺=Mg²⁺+H₂O；或CaO+2H⁺=Ca²⁺+H₂O； 或Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O；或Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O；玻璃棒；
（2）沉淀Ⅰ为SiO₂，可制备玻璃、光纤等；
故答案为：SiO₂；制取（水）玻璃、光纤等；
（3）碳酸根离子与Ca²⁺生成CaCO₃沉淀，与Fe³⁺、Al³⁺发生双水解生成Fe（OH）₃、Al（OH）₃沉淀，过滤得沉淀Ⅱ；
故答案为：CaCO₃、Fe（OH）₃、Al（OH）₃；
（4）滤液中盐酸与纯碱反应的NaCl，过量的Na₂CO₃，加15%工业纯碱产生NaHCO₃；
故答案为：NaCl、Na₂CO₃、NaHCO₃；
（5）碱式碳酸镁700℃煅烧产生氧化镁的化学方程式为：Mg₂（OH）₂CO$\frac{\underline{\;700℃\;}}{\;}$2MgO+CO₂↑+H₂O↑；
故答案为：Mg₂（OH）₂CO$\frac{\underline{\;700℃\;}}{\;}$2MgO+CO₂↑+H₂O↑．

点评 本题考查了工业流程，涉及金属的冶炼、盐类的水解、离子方程式的书写等知识点，解题时不仅需熟知物质间的反应原理，还需灵活运用于实验的设计，难度不大．