Question

（15分）蛇文石矿可以看作是由MgO、Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂组成。由蛇文石制取碱式碳酸镁的实验步骤如下：

（1）蛇文石矿加盐酸溶解后，溶液里除了Mg²⁺外，还含有的金属离子是             。

（2）进行Ⅰ操作时，控制溶液pH=7～8（有关氢氧化物沉淀的pH见下表）

氢氧化物	Fe（OH）3	Al（OH）3	Mg（OH）2
开始沉淀pH	2.7	3.3	9.6

Ca（OH）₂不能过量，若Ca（OH）₂过量会导致            溶解、生成         沉淀。

（3）从沉淀混合物A中提取红色氧化物做颜料，先向沉淀物A中加入            （填物质的化学式），然后                               （依次填写实验操作名称）。

（4）物质循环使用可节约能源。上述实验中，可以循环使用的物质是         （填写物质的名称）。

（5）设计一个实验，确定产品a MgCO₃·b Mg（OH）₂·cH₂O中的a、b、c的值。将32.8g产品完全分解后，产生13.2g CO₂和16.0g MgO。由此可知，产品的化学式中a∶b∶c=           。（填最简整数比）

Answer

（15分）

（1）Fe3+、Al3+ （2分）

（2）Al（OH）3、Mg（OH）2 （每空2分）

（3）NaOH[或Ca（OH）2]，（2分） 过滤、洗涤、灼烧（2分，漏写一个扣1分，错写不得分）

（4）二氧化碳（2分）

（5）3︰1︰1（3分）

【解析】

试题分析：（1）根据蛇纹石矿的物质组成，加入盐酸后，除二氧化硅不溶解外，其余均与盐酸反应，所以溶液中的金属阳离子除镁离子外还有Fe3+、Al3+；

（2）根据表中沉淀的pH值，当溶液的pH为7-8时，铁离子和铝离子均沉淀完全，所以生成氢氧化铁和氢氧化铝沉淀，若氢氧化钙过量，导致溶液碱性增强，因为氢氧化铝溶于强碱，所以Al（OH）3会部分溶解，同时有可能生成Mg（OH）2；

（3）沉淀A为氢氧化铁和氢氧化铝的混合物，所以加入氢氧化钠溶液可使氢氧化铝溶解，然后过滤、洗涤、干燥可得氢氧化铁，灼烧得到氧化铁，作颜料；

（4）碳酸氢镁受热分解，生成碱式碳酸镁和二氧化碳，同时二氧化碳又可用于步骤II的操作，所以循环利用的物质是二氧化碳；

（5）根据题意，13.2g二氧化碳的物质的量是0.3mol，16.0gMgO的物质的量是0.4mol，所以碳酸镁与氢氧化镁的物质的量分别是0.3mol、0.4mol-0.3mol=0.1mol，则H2O的物质的量是（32.8g-0.3mol×84g/mol -0.1mol×58g/mol）/18g/mol=0.1mol，所以a:b:c=0.3:0.1:0.1=3:1:1。

考点：考查对工业流程的分析，物质化学式的计算