【題目】蛇紋石礦可以看作由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2組成,由蛇紋石制取堿式碳酸鎂的實驗步驟如下:

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)行操作時,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

1.5

3.3

9.4

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 (填加入物質(zhì)的化學(xué)式),然后 (依此填寫實驗操作名稱)。物質(zhì)循環(huán)使用,能節(jié)約資源。上述實驗中,可以循環(huán)使用的物質(zhì)是 (填寫物質(zhì)的化學(xué)式)。

4現(xiàn)設(shè)計實驗,確定產(chǎn)品aMgCO3·bMg(OH)2·cH2O中a、b、c的值。請寫出下列實驗步驟中所需要測定的項目(可用試劑:濃硫酸、堿石灰、氫氧化鈉溶液、澄清石灰水):樣品稱量,高溫分解, ,MgO稱量。

5從下列儀器(裝有必要的試劑)中選擇完成上述實驗所必需的儀器,連接一套裝置 (選擇儀器代號,可重復(fù)使用,用“A→B→……→”表示)

618.2g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= 。

【答案】1Fe3+、Al3+

2Al(OH)3、Mg(OH)2;

3NaOH,過濾、洗滌、灼燒,CO2

4測出蒸氣的質(zhì)量,測出二氧化碳的質(zhì)量。

5A→C→D→D

63 1 3

【解析】

試題分析:1蛇紋石礦可以看做MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2組成,蛇紋石加鹽酸溶解后,MgO、Fe2O3、Al2O3和HCl反應(yīng)溶解,而SiO2和HCl不反應(yīng),不能溶解。

2當(dāng)氫氧化鈣過量時,溶液堿性增強,Al(OH)3會溶解,從氫氧化物沉淀的pH表中可看出,Mg(OH)2在pH為9.4時開始沉淀,所以堿性增強Mg(OH)2會沉淀。

3紅色氧化物為Fe2O3,應(yīng)先將其中含有的少量Al(OH)3除去,除去Al(OH)3的方法是利用它能溶于強堿的性質(zhì),此過程中CO2是可以重復(fù)使用的。

4確定產(chǎn)品aMgCO3bMg(OH)2cH2O中a、b、c的值,需要測定的數(shù)據(jù)是樣品質(zhì)量;MgO質(zhì)量;生成CO2的質(zhì)量(或體積);生成水的質(zhì)量。

5A為樣品反應(yīng)裝置,加熱后產(chǎn)生水蒸汽和二氧化碳?xì)怏w,為測定二者質(zhì)量,應(yīng)首先連接C裝置,測定水的質(zhì)量,故連接C;繼續(xù)測定二氧化碳,此時應(yīng)選用D,由于B中溶液含有水,與C連接易被C吸收,產(chǎn)生誤差。為防止空氣中的二氧化碳與水蒸汽被D吸收產(chǎn)生誤差,故應(yīng)連續(xù)連接兩個D裝置。故答案為A→C→D→D。

6m(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。

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用物質(zhì)A表示的反應(yīng)平均速率為0.3 mol ·L1·s1

用物質(zhì)B表示的反應(yīng)的平均速率為0.6 mol ·L1·s1

③2 s時物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為70%

④2 s時物質(zhì)B的濃度為0.7 mol ·L1

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A平衡不移動

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C再達(dá)平衡時,C的體積分?jǐn)?shù)增大

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