Question

7．以橄欖石（主要成分是Mg₉FeSi₅O₂₀）等為原料生產(chǎn)硅膠、堿式碳酸鎂[Mg₂（OH）₂CO₃]的部分工藝流程如圖所示：

（1）Mg₉FeSi₅O₂₀中鐵元素的化合價為+2，為提高鎂的浸出率，可采用的兩種主要措施是橄欖石粉碎、不斷攪拌混合物渣料II的成分是Fe（OH）₃．
（2）若試劑b是氯堿工業(yè)中的某種氣體產(chǎn)物，寫出加入b后反應(yīng)的離子方程式2Fe²⁺+Cl₂=2Cl^-+2Fe³⁺．試劑c的用途是調(diào)節(jié)溶液的pH，比較恰當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)是Mg（OH）₂或MgO或MgCO₃（寫化學(xué)式，后同），余液中溶質(zhì)的主要成分是NaCl．
（3）操作I的名稱是過濾、洗滌后再干燥脫水，寫出生成堿式碳酸鎂（同時有氣體生成）的離子方程式2Mg²⁺+2CO₃^2-+H₂O=Mg₂（OH）₂CO₃↓+CO₂↑．

Answer 1

分析 橄欖石（主要成分是Mg₉FeSi₅O₂₀）加入HCl酸浸，過濾得濾液中含有氯化鎂和氯化亞鐵，試劑b是氯堿工業(yè)中的某種氣體產(chǎn)物應(yīng)為氯氣，即在濾液中通入氯氣，將氯化亞鐵氧化成氯化鐵，再用Mg（OH）₂或 MgO 或MgCO₃調(diào)節(jié)溶液的PH值，使鐵離子生成氫氧化鐵沉淀，所以試劑c應(yīng)為Mg（OH）₂或 MgO 或MgCO₃，過濾得渣料Ⅱ?yàn)镕e（OH）₃，在氯化鎂濾液中加純堿，再加熱可得堿式碳酸鎂，然后過濾得到堿式碳酸鎂，同時得到余液應(yīng)為NaCl溶液，橄欖石（主要成分是Mg₉FeSi₅O₂₀）加入HCl酸浸，得到的渣料Ⅰ應(yīng)為含有雜質(zhì)的二氧化硅等，用氫氧化鈉溶液溶解、過濾可得硅酸鈉溶液，所以試劑a為氫氧化鈉溶液，過濾得到硅酸鈉溶液，向其中通入二氧化碳得硅酸沉淀，經(jīng)過濾、洗滌后再干燥脫水可得硅膠，所以操作Ⅰ為過濾、洗滌后再干燥脫水，據(jù)此答題．

解答 解：橄欖石（主要成分是Mg₉FeSi₅O₂₀）加入HCl酸浸，過濾得濾液中含有氯化鎂和氯化亞鐵，試劑b是氯堿工業(yè)中的某種氣體產(chǎn)物應(yīng)為氯氣，即在濾液中通入氯氣，將氯化亞鐵氧化成氯化鐵，再用Mg（OH）₂或 MgO 或MgCO₃調(diào)節(jié)溶液的PH值，使鐵離子生成氫氧化鐵沉淀，所以試劑c應(yīng)為Mg（OH）₂或 MgO 或MgCO₃，過濾得渣料Ⅱ?yàn)镕e（OH）₃，在氯化鎂濾液中加純堿，再加熱可得堿式碳酸鎂，然后過濾得到堿式碳酸鎂，同時得到余液應(yīng)為NaCl溶液，橄欖石（主要成分是Mg₉FeSi₅O₂₀）加入HCl酸浸，得到的渣料Ⅰ應(yīng)為含有雜質(zhì)的二氧化硅等，用氫氧化鈉溶液溶解、過濾可得硅酸鈉溶液，所以試劑a為氫氧化鈉溶液，過濾得到硅酸鈉溶液，向其中通入二氧化碳得硅酸沉淀，經(jīng)過濾、洗滌后再干燥脫水可得硅膠，所以操作Ⅰ為過濾、洗滌后再干燥脫水，
（1）根據(jù)化合價代數(shù)和為0可知，Mg₉FeSi₅O₂₀中鐵元素的化合價為+2價，為提高鎂的浸出率，可將橄欖石粉碎、不斷攪拌混合物，根據(jù)上面的分析可知，渣料II的成分是Fe（OH）₃，
故答案為：+2；橄欖石粉碎、不斷攪拌混合物；Fe（OH）₃；
（2）根據(jù)上面的分析可知，b為氯氣，加入b后反應(yīng)的離子方程式為2 Fe²⁺+Cl₂=2 Cl^-+2 Fe³⁺，試劑c為Mg（OH）₂或 MgO 或MgCO₃，余液中溶質(zhì)的主要成分是 NaCl，
故答案為：2 Fe²⁺+Cl₂=2 Cl^-+2 Fe³⁺；Mg（OH）₂或 MgO 或MgCO₃；NaCl；
（3）根據(jù)上面的分析可知，操作I是過濾、洗滌后再干燥脫水，生成堿式碳酸鎂（同時有氣體生成）的離子方程式為2Mg²⁺+2CO₃^2-+H₂O=Mg₂（OH）₂ CO₃↓+CO₂↑，
故答案為：過濾、洗滌后再干燥脫水；2Mg²⁺+2CO₃^2-+H₂O=Mg₂（OH）₂ CO₃↓+CO₂↑．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)制備，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生分析、判斷、計算及知識綜合運(yùn)用能力，涉及化學(xué)方程式的計算、反應(yīng)速率影響因素、物質(zhì)分離和提純、離子方程式的書寫等知識點(diǎn)，明確基本原理、元素化合物性質(zhì)、物質(zhì)分離和提純方法是解本題關(guān)鍵，題目難度不大．