Question

【題目】蛇紋石礦可以看作由MgO、Fe2O3、Al2O3、SO2組成，由蛇紋石制取堿式碳酸鎂的實(shí)驗(yàn)步驟如圖1：
（1）蛇紋石礦加鹽酸溶解后，溶液里除了Mg2+外，還含有的金屬離子是 ．
（2）進(jìn)行I操作時(shí)，控制溶液的pH=7.8（有關(guān)氫氧化物沉淀的pH見下表），Ca（OH）2不能過量，若Ca（OH）2過量可能會(huì)導(dǎo)致溶解，產(chǎn)生沉淀．

氫氧化物	Fe（OH）3	Al（OH）3	Mg（OH）2
開始沉淀pH	1.9	3.3	9.4
沉淀完全時(shí)PH	3.2	5.4	12.4

（3）從沉淀混合物A中提取紅色氧化物作為顏料，先向沉淀物A中加入（填所加物質(zhì)的化學(xué)式），然后、、灼燒（填實(shí)驗(yàn)操作名稱）．灼燒操作需在中進(jìn)行（填寫儀器名稱），上述實(shí)驗(yàn)中，可以循環(huán)利用的物質(zhì)是（填化學(xué)式）．
（4）現(xiàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，確定產(chǎn)品aMgCO3bMg（OH）2cH2O中a、b、c的值，請(qǐng)寫出下列實(shí)驗(yàn)步驟中所需要測(cè)定的項(xiàng)目（可用試劑：濃硫酸、堿石灰、氫氧化鈉溶液、澄清石灰水）：①樣品稱量，②高溫分解，③測(cè)出水蒸氣的質(zhì)量，④ ， ⑤稱量MgO的質(zhì)量．
（5）從下列儀器圖2中（裝有必要的試劑）中選擇完成上述實(shí)驗(yàn)所必需的儀器，連接一套裝置（選擇儀器代號(hào)，可重復(fù)使用，用“A→B→…→”表示）
（6）18.2g產(chǎn)品完全分解后．產(chǎn)生6.6gCO2和8.0gMgO，由此可知，產(chǎn)品的化學(xué)式中 a= ， b= ， c= ．

Answer 1

【答案】
（1）Fe3+、Al3+
（2）Al（OH）3； Mg（OH）2
（3）過濾；洗滌；坩堝； CO2
（4）測(cè)出二氧化碳的質(zhì)量
（5）A→C→D→D
（6）3；1；3
【解析】解：（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．所以答案是：Fe3+、Al3+；（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++3H2OFe（OH）3+3H+和Al3++3H2OAl（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．

所以答案是：Al（OH）3　Mg（OH）2；（3）從實(shí)驗(yàn)步驟圖知：沉淀混合物為Fe（OH）3和Al（OH）3，紅色氧化物是沉淀物Fe（OH）3分解后得到的Fe2O3，所以得先加堿把Al（OH）3除掉，反應(yīng)為：Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O，然后過濾洗滌灼燒即可；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．

所以答案是：NaOH或Ca（OH）2；過濾；洗滌；坩堝；CO2；（4）利用堿石灰吸收CO2前后的質(zhì)量差求二氧化碳質(zhì)量，所以答案是：測(cè)出二氧化碳的質(zhì)量；（5）加熱用A，吸收水蒸氣用濃硫酸，用堿石灰吸收二氧化碳，第二個(gè)堿石灰可防止空氣中的二氧化碳和水進(jìn)入裝置，所以答案是：A→C→D→D；（6）m（樣品）=18.2g，m（CO2）=6.6g，m（MgO）=8.0g，堿式碳酸鎂分解：aMgCO3bMg（OH）2cH2O （a+b）MgO+aCO2↑+（b+c）H2O↑，根據(jù)質(zhì)量守恒得：m（H2O）=18.2g﹣6.6g﹣8.0g=3.6g，則m（MgO）═0.2mol，n（CO2）═0.15mol，n（H2O）═0.2mol，得：a：b：c=0.15：0.05：0.15=3：1：3，所以答案是：3，1，3．