Question

某礦石由MgO、Fe₂O₃、CuO和SiO₂組成，用它制備氫氧化鎂的流程示意圖如圖所示：

（1）溶液A中共含有______種陽離子；
（2）在溶液A中加入熟石灰調(diào)節(jié)溶液的pH，可以使溶液中的金屬陽離子轉(zhuǎn)化為沉淀．該實驗條件下，使金屬陽離子沉淀的相關(guān)pH數(shù)據(jù)見下表．為保證產(chǎn)品純度、減少產(chǎn)品損失，并便于操作，溶液B的pH可容許的范圍為______；

氫氧化物	Fe（OH）3	Cu（OH）2	Mg（OH）2
開始沉淀的pH	1.5	4.2	8.6
完全沉淀的pH	3.2	6.7	11.1

（3）溶液B中一定含有的溶質(zhì)為______（填化學(xué)式）；
（4）寫出溶液B中加人熟石灰，生成產(chǎn)品的化學(xué)方程式：______．

Answer 1

解：（1）溶液A中共含有4種陽離子，它們是Mg²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、H⁺；
故填：4．
（2）為保證產(chǎn)品純度、減少產(chǎn)品損失，并便于操作，溶液B的pH可容許的范圍為6.7～8.6，即必須把pH控制在氯化銅能完全沉淀、但氯化鎂不能沉淀的范圍內(nèi)．
故填：6.7～8.6．
（3）當B溶液的pH在6.7～8.6時，銅離子已經(jīng)完全沉淀，鎂離子沒有形成沉淀，所以溶液B中一定含有的溶質(zhì)為氯化鎂，化學(xué)式是MgCl₂．
故填：MgCl₂．
（4）氯化鎂和氫氧化鈣反應(yīng)能生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MgCl₂+Ca（OH）₂═Mg（OH）₂↓+CaCl₂．
故填：MgCl₂+Ca（OH）₂═Mg（OH）₂↓+CaCl₂．
分析：本題考查堿的制備．組成礦石的四種氧化物中僅SiO₂不與鹽酸反應(yīng)，其余三種均能反應(yīng)：MgO+2HCl═MgCl₂+H₂O、Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O、CuO+2HCl═CuCl+H₂O，溶液A的pH＜1，說明反映后溶液呈強酸性，鹽酸過量，因此溶液A中的陽離子有Mg²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、H⁺；要使Mg（OH）₂純度高、損失少，必須把pH控制在氯化銅能完全沉淀、但氯化鎂不能沉淀的范圍內(nèi)，即6.7＜pH＜8.6的范圍內(nèi)；溶液B中一定有氯化鎂，則B中加入熟石灰的反應(yīng)為：Ca（OH）₂+MgCl₂═CaCl₂+Mg（OH）₂↓．
點評：化學(xué)實驗現(xiàn)象是化學(xué)實驗最突出、最鮮明的部分，也是進行分析推理得出結(jié)論的依據(jù)，掌握物質(zhì)的性質(zhì)和相互之間的反應(yīng)關(guān)系，并有助于提高觀察、實驗?zāi)芰Γ�所以，對化學(xué)實驗不僅要認真觀察，還應(yīng)掌握觀察實驗現(xiàn)象的方法．