Question

16．經(jīng)初步檢測蛇紋石礦由MgO、Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂等組成．分析如圖1：

請回答下列問題：
（1）蛇紋石與鹽酸充分反應(yīng)后再過濾即可得溶液A．在過濾中用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗．
（2）沉淀B的組成是Al（OH）₃、Fe（OH）₃，向溶液A中逐滴加入NaOH溶液，以控制溶液pH在C的范圍內(nèi)可得到符合圖1關(guān)系的沉淀B．（填寫下列正確選項前的字母．有關(guān)氫氧化物沉淀的pH見下表，且pH達(dá)到7.8時，氫氧化鋁開始溶解．）

氫氧化物	Fe（OH）3	Al（OH）3	Mg（OH）2
開始沉淀pH	1.9	3.3	9.4
完全沉淀pH	3.7	4.7	11

A．1～3   B．3～5   C．5～7  D．7～8
（3）寫出向溶液D中通入過量CO₂反應(yīng)的離子方程式：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-．
（4）向溶液A中逐滴加入5mol•mol^-1NaOH溶液，經(jīng)過操作I和操作II得到的沉淀質(zhì)量與V[NaOH（aq）]有圖2所示的數(shù)據(jù)關(guān)系．經(jīng)分析蛇紋石中Fe₂O₃與Al₂O₃的物質(zhì)的量之比為2：1．

Answer 1

分析 蛇紋石礦由MgO、Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂等組成與鹽酸充分反應(yīng)后再過濾得到濾液A含有氯化鎂、氯化鐵、氯化鋁，沉淀A為SiO₂，溶液A中加入氫氧化鈉溶液控制溶液PH4.7-9.4，促使鋁離子、鐵離子全部沉淀，鎂離子不沉淀；所以沉淀B為Fe（OH）₃，Al（OH）₃，加入過量氫氧化鈉過濾得到徹底為紅褐色氫氧化鐵沉淀，溶液為偏鋁酸鈉溶液，通入二氧化碳反應(yīng)生成沉淀E為Al（OH）₃，溶液B是氯化鎂溶液，加入氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀．
（1）依據(jù)過濾操作選擇玻璃儀器；
（2）向溶液A中逐滴加入NaOH溶液控制溶液中鐵離子和鋁離子全部沉淀，鎂離子不沉淀；
（3）偏鋁酸鈉溶液中通入過量二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鹽；
（4）圖象分析氫氧化鋁消耗氫氧化鈉溶液體積10ml，計算得到氫氧化鋁沉淀質(zhì)量，14.6g減去氫氧化鋁沉淀質(zhì)量為氫氧化鐵沉淀質(zhì)量，結(jié)合元素守恒計算Fe₂O₃與Al₂O₃的物質(zhì)的量之比；

解答 解：蛇紋石礦由MgO、Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂等組成與鹽酸充分反應(yīng)后再過濾得到濾液A含有氯化鎂、氯化鐵、氯化鋁，沉淀A為SiO₂，溶液A中加入氫氧化鈉溶液控制溶液PH為4.7-9.4，促使鋁離子、鐵離子全部沉淀，鎂離子不沉淀；所以沉淀B為Fe（OH）₃，Al（OH）₃，加入過量氫氧化鈉過濾得到徹底為紅褐色氫氧化鐵沉淀，溶液為偏鋁酸鈉溶液，通入二氧化碳反應(yīng)生成沉淀E為Al（OH）₃，溶液B是氯化鎂溶液，加入氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀；
（1）蛇紋石與鹽酸充分反應(yīng)后再過濾即可得溶液A．在過濾中用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗；
故答案為：燒杯、玻璃棒、漏斗；
（2）根據(jù)上面的分析可知，沉淀B為Al（OH）₃、Fe（OH）₃，向溶液A中逐滴加入NaOH溶液控制溶液中鐵離子和鋁離子全部沉淀，鎂離子不沉淀，分析圖表數(shù)據(jù)液A中加入氫氧化鈉溶液控制溶液PH為4.7-9.4，促使鋁離子、鐵離子全部沉淀，鎂離子不沉淀；所以沉淀B為Fe（OH）₃，Al（OH）₃，控制溶液pH在4.7-9.4范圍內(nèi)可得到符合圖1關(guān)系的沉淀B，故選C．
故答案為：Al（OH）₃、Fe（OH）₃；C；
（3）偏鋁酸鈉溶液中通入過量二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鹽，反應(yīng)的離子方程式為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
故答案為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
（4）圖象分析氫氧化鋁消耗氫氧化鈉溶液體積10ml，5mol•mol^-1NaOH溶液，溶解氫氧化鋁反應(yīng)Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+H₂O，n（Al（OH）₃）=0.010L×5mol•mol^-1=0.05mol，計算得到氫氧化鋁沉淀質(zhì)量=0.05mol×78g/mol=3.9g，氫氧化鐵沉淀質(zhì)量=14.6g-3.9g=10.7g，結(jié)合元素守恒計算Fe₂O₃與Al₂O₃的物質(zhì)的量之比=$\frac{10.7g}{107g/mol}$×$\frac{1}{2}$：0.05×$\frac{1}{2}$=2：1；
故答案為：2：1．

點評 本題考查了物質(zhì)分離的方法和流程分析判斷，掌握物質(zhì)性質(zhì)和題干信息是解題關(guān)鍵，題目難度中等．