Question

蛇紋石是一種富鎂硅酸鹽礦物的總稱，因其顏色青綠相間酷似蛇皮而得名。蛇紋石可以看作由MgO、FeO和Fe2O3、Al2O3、SiO2組成。工業(yè)上由蛇紋石制取堿式碳酸鎂產(chǎn)品的流程如下：

（1）蛇紋石加鹽酸溶解后，溶液里除了Mg2＋、Al3+外，還含有的金屬離子是________。

（2）向Ⅰ中加入H2O2的作用是 ，有關(guān)離子方程式 ，加入Ca(OH)2時， 需要控制溶液pH在7～8之間(有關(guān)氫氧化物沉淀的pH見下表)。

氫氧化物	Fe(OH)3	Al(OH)3	Mg(OH)2
開始沉淀pH	1.5	3.3	9.4

若pH＞8可能導(dǎo)致的后果 。

（3）沉淀物A可作為提取紅色顏料的原料，若向沉淀物A中加入 溶液，然后過濾、洗滌、 _________（填寫實驗操作名稱)，即可獲得紅色顏料，實現(xiàn)廢物的綜合利用。

（4）若產(chǎn)品的化學(xué)式用aMgCO3·bMg(OH)2·cH2O表示，現(xiàn)稱取18.2 g產(chǎn)品并使之完全分解，收集到3.36L CO2（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）和8.0 g MgO，通過計算確定產(chǎn)品的化學(xué)式中：a＝________，b＝________，c＝________。

 

Answer 1

（1）Fe2+、Fe3+

（2）將Fe2+氧化為Fe3+；；Al（OH）3溶解；Mg2+沉淀

（3）NaOH溶液

（4）3；1；3

【解析】

試題分析：（1）蛇紋石礦可以看做MgO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2組成，蛇紋石加鹽酸溶解后，MgO、FeO、Fe2O3、Al2O3和HCl反應(yīng)溶解，而SiO2和HCl不反應(yīng)，不能溶解，故溶液里除了Mg2＋、Al3+外，還含有Fe2+、Fe3+；（2）由（1）知，此時溶液中除了Mg2+外，還含有Fe3+、Fe2+、Al3+雜質(zhì)，需除去，故向Ⅰ中加入H2O2的作用是將Fe2+氧化為Fe3+然后除去，因Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+和Al3++3H2O?Al（OH）3+3H+，利用平衡移動的原理，消耗H+使上述水解平衡向正反應(yīng)方向移動，除去Fe3+、Al3+，加Ca（OH）2需將溶液的pH控制在7～8，若pH過高，會導(dǎo)致生成的Al（OH）3發(fā)生反應(yīng)Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O溶解，Mg（OH）2在pH為9.4時開始沉淀，所以堿性增強Mg（OH）2會沉淀，同時Mg2+也因轉(zhuǎn)化為沉淀而損失。（3）從實驗步驟圖知：沉淀混合物為Fe（OH）3和Al（OH）3，紅色氧化物是沉淀物Fe（OH）3分解后得到的Fe2O3，所以得先加堿把Al（OH）3除掉，反應(yīng)為：Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O，然后過濾洗滌灼燒即可。（4）m（樣品）=18.2g，n（CO2）=0.15mol，m（CO2）=6.6g，m（MgO）=8.0g，堿式碳酸鎂分【解析】
aMgCO3?bMg（OH）2?cH2O （a+b）MgO+aCO2↑+（b+c）H2O↑，根據(jù)質(zhì)量守恒得：m（H2O）=18.2g-6.6g-8.0g=3.6g，則m（MgO）═0.2mol，n（CO2）═0.15mol，n（H2O）═0.2mol，得a：b：c=0.15：0.05：0.15=3：1：3。

考點：考查鐵、鋁、硅等化合物的性質(zhì)及化學(xué)式計算等內(nèi)容。