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    10．蛇纹石矿可以看做是由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成．由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验步骤如下：

     氢氧化物 Fe（OH）3 Al（OH）3 Mg（OH）2
     开始沉淀pH1.5 3.3 9.4 
    （1）蛇纹石矿加盐酸溶解后，溶液里除了Mg2+外，还含有的金属离子是Fe3+、Al3+．
    （2）进行Ⅰ操作时，控制溶液pH=7～8（有关氢氧化物沉淀的pH见表）
    Ca（OH）2不能过量，若Ca（OH）2过量可能会导致Al（OH）3溶解、Mg（OH）2沉淀生成．
    （3）从沉淀混合物A中提取红色氧化物作颜料，先向沉淀物A中加入过量NaOH（填入物质的化学式），然后过滤、洗涤、灼烧 （依次填写实验操作名称）．
    （4）Mg（HCO3）2热分解的反应方程式为：2 Mg（HCO3）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg2（OH）2CO3+3CO2↑+H2O．若热分解不完全，所得碱式碳酸镁中将混有MgCO3，则产品中镁的质量分数降低（填“升高”、“降低”或“不变”，已知碳酸镁的相对分子质量为84，碱式碳酸镁的相对分子质量为142）．
    （5）上述实验中，可以循环使用的物质是CO2（填写物质化学式）．
    （6）除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+，可在加热、搅拌的条件下加入MgO或Mg（OH）2或MgCO3（试剂自选），过滤后再加入适量盐酸．

    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）碳酸氢镁热分解生成碱式碳酸镁、二氧化碳和水，根据同质量的碳酸镁和碱式碳酸镁中镁的物质的量后者大分析；
    （5）此过程中CO2是可以重复使用的；
    （6）依据铁离子沉淀完全的PH，加入氧化镁或氢氧化镁或碳酸镁，和酸反应调节熔融PH沉淀铁离子，除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+．

    解答 解：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；洗涤、灼烧；
    （4）碳酸氢镁热分解生成碱式碳酸镁、二氧化碳和水，反应的化学方程式为：2 Mg（HCO3）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg2（OH）2CO3+3CO2↑+H2O，若热分解不完全，所得碱式碳酸镁中将混有MgCO3，同质量的碳酸镁和碱式碳酸镁中镁的物质的量，碳酸镁中镁元素物质的量$\frac{1}{84}$，碱式碳酸镁中镁元素物质的量$\frac{1}{142}×2$=$\frac{1}{71}$，碱式碳酸镁中含镁大，若热分解不完全，所得碱式碳酸镁中将混有MgCO3，产品中镁的质量小，则产品中镁的质量分数降低，
    故答案为：2 Mg（HCO3）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg2（OH）2CO3+3CO2↑+H2O，降低；
    （5）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CO2，
    故答案为：CO2；
    （6）加入氧化镁或氢氧化镁或碳酸镁，和酸反应调节熔融PH沉淀铁离子，除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+，除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+，可在加热、搅拌的条件下加入MgO或Mg（OH）2或MgCO3  过滤后再加入适量盐酸，
    故答案为：MgO或Mg（OH）2或MgCO3．

    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，难度中等．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    19．能正确表示下列反应的离子方程式为（　　）
    A．硫化亚铁溶于稀硝酸中：FeS+2H+=Fe2++H2S↑
    B．少量的NaOH溶液滴入NH4HCO3溶液中：HCO3-+OH-=CO32-+H2O
    C．少量SO2通入苯酚钠溶液中：C6H5O-+SO2+H2O=C6H5OH+HSO3-
    D．大理石溶于醋酸中：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    1．分析某油脂水解所得高级脂肪酸时，只测出两种不饱和脂肪酸．已知原油脂的碘值为116g（碘值是指与100  g油脂加成时消耗的碘的克数），下列各油脂的结构与题意相符的是（　　）
    A．B．C．D．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    18．写出下列反应的热化学方程式．
    （1）16g CH4（g）与适量O2（g）反应生成CO2（g）和H2O（l），放出890.3kJ热量CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3 kJ•mol-1．
    （2）24g C （石墨）与足量H2O（g）反应生成CO（g）和H2（g），吸收262.6kJ热量C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H=+131.3 kJ•mol-1．
    （3）已知拆开1mol H-H键，1mol N-H键，1mol N≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N2（g）与H2（g）反应生成NH3（g）的热化学方程式为N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92 kJ•mol-1．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    5．海水是巨大的化学资源宝库．
    Ⅰ．从海水中可以提取氯、溴、碘等卤族元素．
    （1）HC1的稳定性比HBr强（填写“强”或“弱”）．
    （2）己知：X2（g）+H2（g）?2HX（g）（X2表示Cl2、Br2和I2）． 如图1表示平衡常数K与温度t的关系．
    ①△H表示X2与H2反应的焓变，△H＜0．（填“＞”、”＜”或”=”）
    ②曲线a表示的是l2（填“Cl2”、“Br2”或“l2”）与H2反应时K与t的关系．
    Ⅱ．海水淡化具有广泛的应用前景，淡化前需对海水进行预处理．
    （1）通常用明矾[K2S04-Al2（S04）3•24H20]作混凝剂，降低浊度．明矾水解的离子方程式是Al3++3H2O?Al（OH）3（胶体）+3H+．
    （2）用图2所示NaCl0的发生装置对海水进行消毒和灭藻处理．
    ①装置中由NaCl转化为NaCl0的化学方程式是2NaCl+2H2O $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+Cl2↑+H2↑；2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O．
    ②海水中含有Ca2+、Mg2+、HC03-等杂质离子，处理过程中装置的阴极易产生水垢，其主要成分是Mg（OH）2和CaC03．生成CaC03 的离子方程式是Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O．
    ③若每隔5-10min倒换一次电极电性，可有效解决阴极的结垢问题．试用电极反应式并结合必要的文字进行解释阴极结垢后倒换电极电性，阴极变为阳极，其电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，产生的氯气与水发生反应：Cl2+H2O=HCl+HClO，使该电极附近溶液呈酸性，从而将Mg（OH）2和CaCO3溶解而达到除垢的目的．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    15．下列离子方程式正确的是（　　）
    A．向盐酸中滴加氨水：H++OH-═H2O
    B．Fe（OH）3溶于氢碘酸：Fe（OH）3+3H+═Fe3++3H2O
    C．铜溶于稀硝酸：3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O
    D．向次氯酸钙溶液中通入过量CO2：Ca2++2ClO-+H2O+CO2═CaCO3↓+2HClO

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    2．资料显示：镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物．某同学通过如下实验探究反应原理并验证产物．
    实验Ⅰ：用砂纸擦去镁条表面氧化膜，将其放入盛适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的烧杯中，迅速反应，产生大量气泡和白色不溶物，溶液的浅红色加深．
    （1）该同学对反应中产生的白色不溶物作出如下猜测：
    猜测1：白色不溶物可能为Mg（OH）2；
    猜测2：白色不溶物可能为MgCO3；
    猜测3：白色不溶物可能为碱式碳酸镁[yMg（OH）2•xMgCO3]．
    （2）为了确定产物，进行以下定性实验：
    实验序号实验实验现象结论
    实验Ⅱ将实验Ⅰ中收集到的气体点燃安静燃烧，火焰呈淡蓝色气体成分为氢气
    实验Ⅲ将实验Ⅰ中的白色不溶物滤出、洗涤，取少量加入足量稀盐酸产生气泡沉淀全部溶解白色不溶物中含有MgCO3
    实验Ⅳ取实验Ⅲ中的滤液，向其中加入适量CaCl2或BaCl2稀溶液产生白色沉淀，溶液红色变浅溶液中存在CO${\;}_{3}^{2-}$
    （3）为进一步确定实验Ⅰ的白色不溶物的成分，进行以下定量实验，装置如图所示：

    称取干燥、纯净的白色不溶物4.52g，充分加热至不再产生气体为止，并使分解产生的气体全部进入装置A和B中．实验后装置A增重0.36g，装置B增重1.76g．
    装置C的作用是防止空气中的水蒸气和CO2进入装置B中，影响实验结果；白色不溶物的化学式为Mg（OH）2（CO3）2或2MgCO3•Mg（OH）2 ．
    （4）写出镁与饱和碳酸氢钠溶液反应的化学方程式：3Mg+4NaHCO3+2H2O=Mg（OH）2•2MgCO3↓+2Na2CO3+3H2↑．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    19．下列物质的电子式书写正确的是（　　）
    A．MgCl2  B．CCl4   C．CO2    D．Na2O   

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    20．下列物质转化在给定条件下能实现的是（　　）
    A．FeS2$\stackrel{煅烧}{→}$SO3$\stackrel{H_{2}O}{→}$H2SO4
    B．NaCl（aq）$\stackrel{电解}{→}$Na$\stackrel{O_{2}}{→}$Na2O2
    C．Fe$\stackrel{稀H_{2}SO_{4}}{→}$FeSO4（aq）$\stackrel{NaOH（aq）}{→}$Fe（OH）2$\stackrel{空气中灼烧}{→}$Fe2O3
    D．Fe2O3$\stackrel{盐酸}{→}$FeCl3（aq）$\stackrel{Cu}{→}$Fe

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