Question

3．人類利用金屬礦物歷史久遠(yuǎn)．
（1）現(xiàn)代冶煉技術(shù)用CO與赤鐵礦石反應(yīng)來冶煉生鐵，請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（2）某礦石由MgO、Fe₂O₃、CuO和SiO₂組成，用它制備氫氧化鎂的流程示意圖如圖所示：

①溶液A中共含有4種陽離子；
②在溶液A中加入熟石灰調(diào)節(jié)溶液的pH，可以使溶液中的金屬陽離子轉(zhuǎn)化為沉淀，該實(shí)驗(yàn)條件下，使金屬陽離子沉淀的相關(guān)pH數(shù)據(jù)見下表．為保證產(chǎn)品純度、減少產(chǎn)品損失，并便于操作，溶液B的pH可允許的范圍為是6.7≤pH＜8.6；

氫氧化物	Fe（OH）3	Cu（OH）2	Mg（OH）2
開始沉淀的pH	1.5	4.2	8.6
完全沉淀的pH	3.2	6.7	11.1

③溶液B中一定含有的溶質(zhì)為MgCl₂、CaCl₂（填化學(xué)式）．

Answer 1

分析 （1）首先根據(jù)反應(yīng)原理找出反應(yīng)物、生成物、反應(yīng)條件，根據(jù)化學(xué)方程式的書寫方法、步驟進(jìn)行書寫即可．
（2）本題考查堿的制備．組成礦石的四種氧化物中僅SiO₂不與鹽酸反應(yīng)，其余三種均能反應(yīng)：
MgO+2HCl═MgCl₂+H₂O、Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O、CuO+2HCl═CuCl₂+H₂O，溶液A的pH＜1，說明反映后溶液呈強(qiáng)酸性，鹽酸過量，因此溶液A中的陽離子有Mg²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、H⁺；要使Mg（OH）₂純度高、損失少，必須把pH控制在氯化銅能完全沉淀、但氯化鎂不能沉淀的范圍內(nèi)，即6.7＜pH＜8.6的范圍內(nèi)；溶液B中一定有氯化鎂．

解答 解：（1）工業(yè)上用一氧化碳還原赤鐵礦石（主要成分為氧化鐵）煉鐵，主要是利用CO的還原性，在高溫下和氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．故答案為：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（2）①溶液A中共含有4種陽離子，它們是Mg²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、H⁺；
故填：4．
②為保證產(chǎn)品純度、減少產(chǎn)品損失，并便于操作，溶液B的pH可容許的范圍為6.7～8.6，即必須把pH控制在氯化銅能完全沉淀、但氯化鎂不能沉淀的范圍內(nèi)．
故填：6.7≤pH＜8.6；
③當(dāng)B溶液的pH在6.7～8.6時(shí)，銅離子已經(jīng)完全沉淀，鎂離子沒有形成沉淀，所以溶液B中一定含有的溶質(zhì)為氯化鎂和反應(yīng)生成的氯化鈣，化學(xué)式分別是MgCl₂、CaCl₂．
故填：MgCl₂、CaCl₂．

點(diǎn)評 化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是化學(xué)實(shí)驗(yàn)最突出、最鮮明的部分，也是進(jìn)行分析推理得出結(jié)論的依據(jù)，掌握物質(zhì)的性質(zhì)和相互之間的反應(yīng)關(guān)系，并有助于提高觀察、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ�所以，對化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅要認(rèn)真觀察，還應(yīng)掌握觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的方法．