Question

蛇纹石是一种含水的富镁硅酸盐矿物的总称，可以看作由MgO、Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂组成．实验室以蛇纹石为原料制取水合碱式碳酸镁，已知：

氢氧化物	Fe（OH）3	Al（OH）3	Mg（OH）2
开始沉淀的pH	1.5	3.3	9.4
完全沉淀的pH	3.7	5.2	11.0

实验步骤如下：
（1）实验室完成操作①所用到的玻璃仪器有：______．
（2）操作②中应控制溶液pH的合理范围是______（填序号）．
A．小于1.5B.1.5～3.3C.7～8　　D．大于9.4
（3）检验溶液Ⅱ中是否含有Fe³⁺的操作与结论是：______．
（4）从沉淀混合物B中制取D，应加入一种试剂进行分离，其反应的离子方程式为：
______，再进行______、洗涤、______（依次填写实验操作名称）．

Answer 1

解：（1）蛇纹石由MgO、Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂组成，其中MgO、Fe₂O₃、Al₂O₃溶于盐酸生成盐和水，二氧化硅不和盐酸反应，沉淀A为 SiO₂，分离固体和溶液用过滤的方法，过滤所用玻璃仪器为：玻璃棒、漏斗、烧杯，
故答案为：玻璃棒、漏斗、烧杯；
（2）依据转化关系分析实验目的，过程为了制备碳酸镁，所以操作②氢氧化钙需要适量，控制溶液pH小于9.4，不能沉淀镁离子，且使铝离子和铁离子全部生成沉淀，氢氧化铝是两性氢氧化物，所以碱不能过量，所以pH应控制在7-8最合适，故答案为：C；
（3）取少量溶液Ⅱ于试管中，加入KSCN溶液，若无明显现象，说明溶液Ⅱ不含Fe³⁺；若溶液变红色，说明溶液Ⅱ含有Fe³⁺，
故答案为：取少量溶液Ⅱ于试管中，加入KSCN溶液，若无明显现象，说明溶液Ⅱ不含Fe³⁺；若溶液变红色，说明溶液Ⅱ含有Fe³⁺；
（4）从沉淀混合物B中制取D，实验流程为了制备碳酸镁，所以操作2氢氧化钙需要适量，控制溶液pH小于9.4，不能沉淀镁离子，且使铝离子和铁离子全部生成沉淀，判断沉淀B为氢氧化铝、氢氧化铁，加热得到红色氧化物，判断氢氧化铁得到红色物质推断为氧化铁，所以需要加入过量氢氧化钠溶液溶解氢氧化铝为偏铝酸钠溶液，反应的离子方程式为：OH^-+Al（OH）₃═AlO₂^-+2H₂O，过滤得到氢氧化铁沉淀，加热得到氧化铁实现，
故答案为：OH^-+Al（OH）₃═AlO₂^-+2H₂O；过滤；加热．
分析：（1）蛇纹石可以看作由MgO、Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂组成，其中MgO、Fe₂O₃、Al₂O₃溶于盐酸生成盐和水，二氧化硅不和盐酸反应，沉淀A为SiO₂，分离固体和溶液的方法是过滤；
（2）操作②是控制溶液PH，使铁离子和铝离子沉淀，镁离子不沉淀，控制溶液pH小于9.4，但不能使氢氧化铝溶解；
（3）Fe³⁺离子的检验方法是：取少量溶液Ⅱ，加入硫氰酸钾后，观察溶液是否变血红色；
（4）依据转化关系分析，过程为了制备水合碱式碳酸镁，所以操作②氢氧化钙需要适量，控制溶液pH小于9.4，不能沉淀镁离子，且使铝离子和铁离子全部生成沉淀，判断沉淀B为氢氧化铝、氢氧化铁，得到红色氧化物，需要加入过量氢氧化钠溶液溶解氢氧化铝为偏铝酸钠溶液，过滤得到氢氧化铁沉淀，加热得到氧化铁．
点评：本题考查对工艺流程的理解、物质分离提纯、实验条件的控制、离子检验与实验方案设计等，题目较为综合，需要学生具备扎实的基础，是对学生总能力的考查，题目难度中等．