Question

1．蛇紋石因其花紋似蛇皮而得名，某地蛇紋石大約含MgO38%，另外除了含SiO₂外，還含有CaO、Fe₂O₃、Al₂O₃等氧化物，由蛇紋石礦制備MgO的工藝流程如圖所示．

（1）寫出酸浸過程中的一個離子方程式MgO+2H⁺=Mg²⁺+H₂O；或CaO+2H⁺=Ca²⁺+H₂O；或Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O；或Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O．若在實驗室進行酸浸過程，需要的儀器有燒杯、玻璃棒
（2）沉淀Ⅰ的成分是SiO₂（寫化學式）．寫出它的一個用途制取（水）玻璃、光纖等．
（3）沉淀Ⅱ的成分是CaCO₃、Fe（OH）₃、Al（OH）₃．
（4）從濾液中能回收的物質有NaCl、Na₂CO₃、NaHCO₃．
（5）寫出堿式碳酸鎂700℃煅燒產生氧化鎂的化學方程式Mg₂（OH）₂CO$\frac{\underline{\;700℃\;}}{\;}$2MgO+CO₂↑+H₂O↑．

Answer 1

分析 蛇紋石大約含MgO38%，另外除了含SiO₂外，還含有CaO、Fe₂O₃、Al₂O₃等氧化物，用鹽酸酸浸，發生反應：MgO+2H⁺=Mg²⁺+H₂O；CaO+2H⁺=Ca²⁺+H₂O； Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O；Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O，SiO₂不溶，過濾掉SiO₂，沉淀Ⅰ為SiO₂，向濾液中加純堿，碳酸根離子與Ca²⁺生成CaCO₃沉淀，與Fe³⁺、Al³⁺發生雙水解生成Fe（OH）₃、Al（OH）₃沉淀，過濾，向濾液中加足量的純堿，與鎂離子生成堿式碳酸鎂，再煅燒生成氧化鎂，據此分析．

解答 解：蛇紋石大約含MgO38%，另外除了含SiO₂外，還含有CaO、Fe₂O₃、Al₂O₃等氧化物，用鹽酸酸浸，發生反應：MgO+2H⁺=Mg²⁺+H₂O；CaO+2H⁺=Ca²⁺+H₂O； Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O；Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O，SiO₂不溶，過濾掉SiO₂，沉淀Ⅰ為SiO₂，向濾液中加純堿，碳酸根離子與Ca²⁺生成CaCO₃沉淀，與Fe³⁺、Al³⁺發生雙水解生成Fe（OH）₃、Al（OH）₃沉淀，過濾，向濾液中加足量的純堿，與鎂離子生成堿式碳酸鎂，再煅燒生成氧化鎂
（1）用鹽酸酸浸，發生反應：MgO+2H⁺=Mg²⁺+H₂O；CaO+2H⁺=Ca²⁺+H₂O； Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O；Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O；需要燒杯溶解，玻璃杯攪拌；
故答案為：MgO+2H⁺=Mg²⁺+H₂O；或CaO+2H⁺=Ca²⁺+H₂O； 或Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O；或Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O；玻璃棒；
（2）沉淀Ⅰ為SiO₂，可制備玻璃、光纖等；
故答案為：SiO₂；制取（水）玻璃、光纖等；
（3）碳酸根離子與Ca²⁺生成CaCO₃沉淀，與Fe³⁺、Al³⁺發生雙水解生成Fe（OH）₃、Al（OH）₃沉淀，過濾得沉淀Ⅱ；
故答案為：CaCO₃、Fe（OH）₃、Al（OH）₃；
（4）濾液中鹽酸與純堿反應的NaCl，過量的Na₂CO₃，加15%工業純堿產生NaHCO₃；
故答案為：NaCl、Na₂CO₃、NaHCO₃；
（5）堿式碳酸鎂700℃煅燒產生氧化鎂的化學方程式為：Mg₂（OH）₂CO$\frac{\underline{\;700℃\;}}{\;}$2MgO+CO₂↑+H₂O↑；
故答案為：Mg₂（OH）₂CO$\frac{\underline{\;700℃\;}}{\;}$2MgO+CO₂↑+H₂O↑．

點評 本題考查了工業流程，涉及金屬的冶煉、鹽類的水解、離子方程式的書寫等知識點，解題時不僅需熟知物質間的反應原理，還需靈活運用于實驗的設計，難度不大．