Question

2．蛇紋石礦可以看做由MgO、Fe₂O₃、Al₂O₃和SiO₂組成．某實(shí)驗小組設(shè)計如下流程欲分別制得單質(zhì)Mg、Fe、Al和Si．

有關(guān)氫氧化物沉淀時的pH見如表：

金屬陽離子	氫氧化物開始沉淀時的pH	氫氧化物完全沉淀時的pH
Fe3+	1.9	3.2
Mg2+	9.4	11.6

請回答下列問題：
（1）濾液A中含有的陽離子有Fe³⁺、Al³⁺、Mg²⁺、H⁺；
（2）操作④中生成沉淀G的離子方程式為AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
（3）由G反應(yīng)生成Al₂O₃的反應(yīng)方程式2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O；
（4）操作⑤中調(diào)節(jié)pH=5～6時，可以用到的試劑為c（填字母）．
a．NaOH溶液　　　　 　b．氨水           c．MgO
（5）由濾液H制取金屬M(fèi)g的流程如下：
濾液H$\stackrel{加熱濃縮}{→}$$\stackrel{冷卻結(jié)晶}{→}$MgCl₂•6MgCl₂-→Mg
該流程中由MgCl₂冶煉Mg的方法是電解．

Answer 1

分析 蛇紋石礦加鹽酸溶解，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為MgO+2HCl=MgCl₂+H₂O，F(xiàn)e₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O，Al₂O₃+6HCl=2AlCl₃+3H₂O，SiO₂不與鹽酸反應(yīng)，以固體形式先除去，因此，不溶物B為SiO₂，濾液A中除了Mg²⁺外，還有的金屬離子是Al³⁺和Fe³⁺，加入過量燒堿，濾液E為偏鋁酸鈉溶液，通入過量二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，加熱分解生成氧化鋁，用電解法冶煉可生成鋁；沉淀D為Fe（OH）₃和Mg（OH）₂，加入過量鹽酸生成氯化鐵和氯化鋁，調(diào)節(jié)溶液pH=5～6時，促進(jìn)鐵離子水解，生成氫氧化鐵沉淀，濾液H為氯化鎂溶液，在HCl氛圍中加熱、蒸發(fā)結(jié)晶可得MgCl₂•6H₂O，脫水生成MgCl₂，電解可得Mg，以此解答該題．

解答 解：（1）蛇紋石加過量鹽酸溶解，MgO、Fe₂O₃、Al₂O₃和HCl反應(yīng)溶解，反應(yīng)方程式分別為：MgO+2HCl=MgCl₂+H₂O，F(xiàn)e₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O，Al₂O₃+6HCl=2AlCl₃+3H₂O．而SiO₂不與鹽酸反應(yīng)，以沉淀的形式除去，所以濾液A中含有的陽離子有Fe³⁺、Al³⁺、Mg²⁺、H⁺，
故答案為：Fe³⁺、Al³⁺、Mg²⁺、H⁺；
（2）偏鋁酸根離子和二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鋁和碳酸氫根離子，離子方程式為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-，
故答案為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
（3）氫氧化鋁加入分解生成氧化鋁，反應(yīng)的方程式為2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O，故答案為：2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O；
（4）操作⑤中加入的物質(zhì)能和鹽酸反應(yīng)，且不引進(jìn)新的雜質(zhì)，氧化鎂、氫氧化鎂難溶于水，但能與酸反應(yīng)，可起調(diào)節(jié)pH作用，
故答案為：c；
（5）鎂是活潑金屬，應(yīng)采用電解其熔融鹽的方法冶煉，所以工業(yè)上用電解熔融氯化鎂的方法冶煉鎂，反應(yīng)方程式為：MgCl₂ $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$ Mg+Cl₂↑，
故答案為：電解．

點(diǎn)評 本題物質(zhì)的制備，為高考常見題型，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗?zāi)芰Φ目疾�，題目涉及元素化合物中金屬鋁、鐵的性質(zhì)，解題時不僅需熟知物質(zhì)間的反應(yīng)原理，還需靈活運(yùn)用于實(shí)驗的設(shè)計，題目難度中等．