Question

蛇紋石礦由MgO、Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂組成。由蛇紋石制取堿式碳酸鎂實(shí)驗(yàn)步驟如下：

已知：

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

（1）蛇紋石加鹽酸溶解后，溶液里除了Mg²⁺外，還含有的陽離子有              。

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

（3）物質(zhì)循環(huán)使用，能節(jié)約資上述實(shí)驗(yàn)中，可以循環(huán)使用的物質(zhì)是            。

（4）高溫煅燒堿式碳酸鎂aMgCO₃·bMg(OH)₂·cH₂O得到MgO。取堿式碳酸鎂4.66 g，高溫煅燒至恒重，得到固體2.00 g和標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO₂ 0.896 L，通過計(jì)算確定堿式碳酸鎂的化學(xué)式為                      。（寫出計(jì)算過程，否則不得分）

Answer 1

【答案】26．（10分） （1）Fe³⁺、Al³⁺ 、H⁺ （2分，H⁺不寫不扣分）

（2）Al(OH)₃ （1分）     Mg(OH)₂ （1分）   （3）CO₂ （2分）

（4）4MgCO₃·Mg(OH)₂·4H₂O（4分）

【解析】

試題分析：（1）蛇紋石加鹽酸溶解，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，答案為：Fe³⁺、Al³⁺、H⁺；（2）由（1）知，此時(shí)溶液中除了Mg²⁺外，還含有Fe³⁺、Al³⁺雜質(zhì)，需除去Fe³⁺、Al³⁺但不能損失Mg²⁺，因Fe³⁺+3H₂O⇌Fe（OH）₃+3H⁺和Al³⁺+3H₂O⇌Al（OH）₃+3H⁺，利用平衡移動(dòng)的原理，消耗H⁺使上述水解平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，除去Fe³⁺、Al³⁺，加Ca（OH）₂需將溶液的pH控制在7～8，若pH過高，會(huì)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(shí)開始沉淀，所以堿性增強(qiáng)Mg（OH）₂會(huì)沉淀，同時(shí)Mg²⁺也因轉(zhuǎn)化為沉淀而損失，答案為：Al（OH）₃；Mg（OH）₂；（3）從實(shí)驗(yàn)步驟圖知：上述實(shí)驗(yàn)中，步驟Ⅱ中通二氧化碳，生成碳酸鈣，碳酸鈣分解可得到二氧化碳，作為第Ⅱ步的原料，堿式碳酸鎂分解得到CO₂，可以循環(huán)使用的物質(zhì)是CaCO₃或CO₂，答案為CO₂；

（4）m（樣品）=4.66g，n（CO₂）=0.896/22.4=0.04mol，m（MgO）=2.0g，

堿式碳酸鎂分解：aMgCO₃・bMg（OH）₂・cH₂O=（a+b）MgO+aCO₂↑+（b+c）H₂O↑，根據(jù)質(zhì)量守恒得：m（H₂O）=4.66g-1.76g-2.0g=0.9g，則n（MgO）=0.05mol，n（CO₂）=0.04mol，n（H₂O）=0.05mol，得：   a：b：c=0.05：0.04：0.05=5：4：5，所以堿式碳酸鎂的化學(xué)式為4MgCO₃·Mg(OH)₂·4H₂O。

考點(diǎn)：考查物質(zhì)組成的測(cè)定。