Question

【題目】蛇紋石礦可以看做是由MgO、、、組成．由蛇紋石制取堿式碳酸鎂的實驗步驟如下：

氫氧化物
開始沉淀pH

(1)蛇紋石礦加鹽酸溶解后，溶液里除了外，還含有的金屬離子是 ______

(2)進行Ⅰ操作時，控制溶液有關氫氧化物沉淀的pH見上表不能過量，若過量可能會導致 ______ 溶解、 ______ 沉淀生成．

(3)從沉淀混合物A中提取紅色氧化物作顏料，先向沉淀物A中加入 ______ 填入物質的化學式，然后 ______ 依次填寫實驗操作名稱．

(4)物質循環使用，能節約資源．上述實驗中，可以循環使用的物質是 ______ 填寫物質化學式．

(5)若熱分解不完全，所得堿式碳酸鎂中將混有，則產品中鎂的質量分數 ______ 填“升高”、“降低”或“不變”，已知碳酸鎂的相對分子質量為84，堿式碳酸鎂的相對分子質量大于．

Answer 1

【答案】、 NaOH 過濾、洗滌、灼燒 或 升高

【解析】

蛇紋石礦可以看作由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2組成，酸溶過濾得到濾液中為Mg2+、Fe3+、Al3+，加入氫氧化鈣沉淀得到氫氧化鋁、氫氧化鐵沉淀A，濾液中通入二氧化碳生成氫氧化鋁沉淀B和碳酸氫鈣，加入氫氧化鈣反應生成碳酸鈣循環利用，溶液中得到碳酸氫鎂溶液，熱解得到堿式碳酸鎂；

(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反應溶解，而SiO2和HCl不反應，不能溶解；

(2)當氫氧化鈣過量時，溶液堿性增強，Al(OH)3會溶解，從氫氧化物沉淀的pH表中可看出，Mg(OH)2在pH為9.4時開始沉淀，所以堿性增強Mg(OH)2會沉淀；

(3)紅色氧化物為Fe2O3，應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堿的性質；

(4)此過程中CO2是可以重復使用的；

(5)根據同質量的碳酸鎂和堿式碳酸鎂中鎂的物質的量前者大分析。

蛇紋石礦可以看作由MgO、、、組成，酸溶過濾得到濾液中為、、，加入氫氧化鈣沉淀得到氫氧化鋁、氫氧化鐵沉淀A，濾液中通入二氧化碳生成氫氧化鋁沉淀B和碳酸氫鈣，加入氫氧化鈣反應生成碳酸鈣循環利用，溶液中得到碳酸氫鎂溶液，熱解得到堿式碳酸鎂；

蛇紋石加鹽酸溶解，MgO、、和HCl反應溶解，反應方程式分別為：，，而不與鹽酸反應，以沉淀的形式除去；

由知，此時溶液中除了外，還含有、雜質，需除去、但不能損失，因和，利用平衡移動的原理，消耗使上述水解平衡向正反應方向移動，除去、，加需將溶液的pH控制在，若pH過高，會導致生成的發生反應溶解，在pH為時開始沉淀，所以堿性增強會沉淀，同時也因轉化為沉淀而損失；

從實驗步驟圖知：沉淀混合物為和，紅色氧化物是沉淀物分解后得到的，所以得先加堿把除掉，反應為：，然后過濾洗滌灼燒即可；

從實驗步驟圖知：上述實驗中，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，可以循環使用的物質是；

同質量的碳酸鎂和堿式碳酸鎂中鎂的物質的量前者大，即產品中鎂的質量就大。