Question

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     種陽離子；
（2）在溶液A中加入熟石灰調節溶液的pH，可以使溶液中的陽離子轉化為沉淀。該實驗條件下，使金屬陽離子沉淀的相關pH數據見下表。為保證產品純度、減少產品損失，并便于操作，溶液B的pH可允許的范圍為     ；

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中一定含有的溶質為     (填化學式)；
（4）寫出溶液B中加入熟石灰，生成產品的化學方程式：     。

Answer 1

（1）4； （2）6.7-8.6； （3）MgCl₂和CaCl₂； （4）MgCl₂+Ca(OH)₂=Mg(OH)₂↓+ CaCl₂。

試題分析：（1）礦石成分中的SiO₂（不反應）。MgO、Fe₂O₃、CuO三種物質和與稀鹽酸反應后會形成鎂離子、鐵離子與銅離子三種陽離子，由于溶液A的PH小于1，所以還含有大量的氫離子；共計四種陽離子。
（2）從工藝圖中可知，最終產品為氫氧化鎂。所以加入熟石灰后，應使鐵離子與銅離子全部形成沉淀。所以其pH要大于6.7（兩種離子均完全沉淀）；pH要小于為8.6（鎂離子還沒有形成沉淀）；
（3）溶液A加入熟石灰后，溶液中的鐵離子與銅離子已全部除去，所以溶液B中的陽離子為鎂離子與鈣離子，因此溶液B中的溶質為MgCl₂和CaCl₂。
（4）溶液B中含有的氯化鎂和加入的熟石灰（氫氧化鈣）反應，化學方程式為：MgCl₂+Ca(OH)₂=Mg(OH)₂↓+ CaCl₂
點評：本題涉及的反應較多，可從離子的角度來分析。