氢氧化物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mg(OH)2 |
开始沉淀pH | 2.3 | 3.3 | 9.4 |
分析 蛇纹石矿可以看作由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成,酸溶过滤得到滤液中为Mg2+、Fe3+、Al3+,加入氢氧化钙沉淀得到氢氧化铝、氢氧化铁沉淀A,滤液中通入二氧化碳生成氢氧化铝沉淀B和碳酸氢钙,加入氢氧化钙反应生成碳酸钙循环利用,溶液中得到碳酸氢镁溶液,热解得到碱式碳酸镁.
(1)蛇纹石矿可以看做MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成,蛇纹石加盐酸溶解后,MgO、Fe2O3、Al2O3和HCl反应溶解,而SiO2和HCl不反应,不能溶解;
(2)当氢氧化钙过量时,溶液碱性增强,Al(OH)3会溶解,从氢氧化物沉淀的pH表中可看出,Mg(OH)2在pH为9.4时开始沉淀,所以碱性增强Mg(OH)2会沉淀;
(3)红色氧化物为Fe2O3,应先将其中含有的少量Al(OH)3除去,除去Al(OH)3的方法是利用它能溶于强碱的性质;
(4)此过程中CO2是可以重复使用的;
(5)Ⅰ.利用浓硫酸的吸水性干燥,再称量碱石灰吸收CO2前后的质量;
Ⅱ.确定产品aMgCO3•bMg(OH)2•cH2O中a、b、c的值,需要测定的数据是①样品质量;②MgO质量;③生成CO2的质量(或体积);④生成水的质量.
解答 解:(1)蛇纹石加盐酸溶解,MgO、Fe2O3、Al2O3和HCl反应溶解,反应方程式分别为:MgO+2HCl=MgCl2+H2O,Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O.而SiO2不与盐酸反应,以沉淀的形式除去.故答案为:Fe3+、Al3+;
(2)由(1)知,此时溶液中除了Mg2+外,还含有Fe3+、Al3+杂质,需除去Fe3+、Al3+但不能损失Mg2+,因Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+和Al3++3H2O?Al(OH)3+3H+,利用平衡移动的原理,消耗H+使上述水解平衡向正反应方向移动,除去Fe3+、Al3+,加Ca(OH)2需将溶液的pH控制在7~8,若pH过高,会导致生成的Al(OH)3发生反应Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O溶解,Mg(OH)2在pH为9.4时开始沉淀,所以碱性增强Mg(OH)2会沉淀,同时Mg2+也因转化为沉淀而损失.
故答案为:Al(OH)3 Mg(OH)2;
(3)从实验步骤图知:沉淀混合物为Fe(OH)3和Al(OH)3,红色氧化物是沉淀物Fe(OH)3分解后得到的Fe2O3,所以得先加碱把Al(OH)3除掉,反应为:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,然后过滤洗涤灼烧即可;
故答案为:NaOH或Ca(OH)2 过滤、洗涤、灼烧;
(4)从实验步骤图知:上述实验中,步骤Ⅱ中通二氧化碳,生成碳酸钙,碳酸钙分解可得到二氧化碳,作为第Ⅱ步的原料,碱式碳酸镁分解得到CO2,可以循环使用的物质是CaCO3或CO2.
故答案为:CaCO3或CO2;
(5)Ⅰ.利用浓硫酸的吸水性干燥,③实验步骤为用浓硫酸吸收水蒸气,
利用碱石灰吸收CO2前后的质量差求二氧化碳质量,④实验步骤为称量碱石灰吸收CO2前后的质量,
故答案为:用浓硫酸吸收水蒸气;称量碱石灰吸收CO2前后的质量;
Ⅱ.m(样品)=18.2g,m(CO2)=6.6g,m(MgO)=8.0g,碱式碳酸镁分解:aMgCO3?bMg(OH)2?cH2O $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$(a+b)MgO+aCO2↑+(b+c)H2O↑,根据质量守恒得:m(H2O)=18.2g-6.6g-8.0g=3.6g,则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,
故答案为:3;1;3.
点评 本题主要考查了元素化合物中金属铝、铁的性质,解题时不仅需熟知物质间的反应原理,还需灵活运用于实验的设计.
科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
物质 | 颜色状态 | 密度/g•cm-3 | 熔点/℃ | 沸点/℃ |
苯甲酸* | 白色固体 | 1.2659 | 122 | 249 |
苯甲酸乙酯 | 无色液体 | 1.05 | -34.6 | 212.6 |
乙酸 | 无色液体 | 1.0492 | 16.6 | 117.9 |
乙醇 | 无色液体 | 0.789 | -117.3 | 78.5 |
乙酸乙酯 | 无色液体 | 0.894-0.898 | -83.6 | 77.1 |
乙醚 | 无色液体 | 0.713 | -116.3 | 34.6 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | t1时增大了压强 | B. | t2时充入了稀有气体 | ||
C. | t3时升高了温度 | D. | t4时降低了温度 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 降低体系温度能加快该反应的速率 | |
B. | 0~2S内用O2表示该反应的平均反应速率为0.15mol/(L•s) | |
C. | 增大SO3的浓度能减慢该反应速率 | |
D. | 反应一段时间后可生成4molSO3 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
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