Question

【題目】蛇紋石礦可以看作由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2組成，由蛇紋石制取堿式碳酸鎂的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）蛇紋石礦加鹽酸溶解后，溶液里除了Mg2+外，還含有的金屬離子是 。

（2）進(jìn)行Ⅰ操作時(shí)，控制溶液的pH=7~8（有關(guān)氫氧化物沉淀的pH見下表），Ca(OH)2不能過量，若Ca(OH)2過量可能會(huì)導(dǎo)致 溶解，產(chǎn)生 沉淀。

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

（3）從沉淀混合物A中提取紅色氧化物作為顏料，先向沉淀物A中加入 （填加入物質(zhì)的化學(xué)式），然后 （依此填寫實(shí)驗(yàn)操作名稱）。物質(zhì)循環(huán)使用，能節(jié)約資源。上述實(shí)驗(yàn)中，可以循環(huán)使用的物質(zhì)是 （填寫物質(zhì)的化學(xué)式）。

（4）現(xiàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，確定產(chǎn)品aMgCO3·bMg(OH)2·cH2O中a、b、c的值。請寫出下列實(shí)驗(yàn)步驟中所需要測定的項(xiàng)目（可用試劑：濃硫酸、堿石灰、氫氧化鈉溶液、澄清石灰水）：①樣品稱量，②高溫分解，③ ，④ ，⑤MgO稱量。

（5）從下列儀器（裝有必要的試劑）中選擇完成上述實(shí)驗(yàn)所必需的儀器，連接一套裝置 （選擇儀器代號(hào)，可重復(fù)使用，用“A→B→……→”表示）

（6）18.2g產(chǎn)品完全分解后，產(chǎn)生6.6gCO2和8.0gMgO，由此可知，產(chǎn)品的化學(xué)式中a= ，b= ，c= 。

Answer 1

【答案】（1）Fe3+、Al3+

（2）Al(OH)3、Mg(OH)2；

（3）NaOH，過濾、洗滌、灼燒，CO2。

（4）測出蒸氣的質(zhì)量，測出二氧化碳的質(zhì)量。

（5）A→C→D→D

（6）3 1 3

【解析】

試題分析：（1）蛇紋石礦可以看做MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2組成，蛇紋石加鹽酸溶解后，MgO、Fe2O3、Al2O3和HCl反應(yīng)溶解，而SiO2和HCl不反應(yīng)，不能溶解。

（2）當(dāng)氫氧化鈣過量時(shí)，溶液堿性增強(qiáng)，Al(OH)3會(huì)溶解，從氫氧化物沉淀的pH表中可看出，Mg（OH）2在pH為9.4時(shí)開始沉淀，所以堿性增強(qiáng)Mg(OH)2會(huì)沉淀。

（3）紅色氧化物為Fe2O3，應(yīng)先將其中含有的少量Al(OH)3除去，除去Al(OH)3的方法是利用它能溶于強(qiáng)堿的性質(zhì)，此過程中CO2是可以重復(fù)使用的。

（4）確定產(chǎn)品aMgCO3bMg（OH）2cH2O中a、b、c的值，需要測定的數(shù)據(jù)是①樣品質(zhì)量；②MgO質(zhì)量；③生成CO2的質(zhì)量（或體積）；④生成水的質(zhì)量。

（5）A為樣品反應(yīng)裝置，加熱后產(chǎn)生水蒸汽和二氧化碳?xì)怏w，為測定二者質(zhì)量，應(yīng)首先連接C裝置，測定水的質(zhì)量，故連接C；繼續(xù)測定二氧化碳，此時(shí)應(yīng)選用D，由于B中溶液含有水，與C連接易被C吸收，產(chǎn)生誤差。為防止空氣中的二氧化碳與水蒸汽被D吸收產(chǎn)生誤差，故應(yīng)連續(xù)連接兩個(gè)D裝置。故答案為A→C→D→D。

（6）m（樣品）=18.2g，m（CO2）=6.6g，m（MgO）=8.0g，堿式碳酸鎂分解：aMgCO3bMg（OH）2cH2O（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。