Question

9．氫氧化鎂是一種重要的化工原料，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：

（1）請寫出步驟一中發(fā)生反應的化學方程式：MgO+2HCl═MgCl₂+H₂O（任寫一個）
（2）溶液A中所含的陽離子有Mg²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、H⁺（填離子符號）
（3）已知：部分金屬陽離子以氫氧化物形成沉淀時溶液的pH見表

沉淀物	Fe（OH）3	Cu（OH）2	Mg（OH）2
開始沉淀	1.9	4.2	9.1
完全沉淀	3.2	6.7	11.1

步驟二中加入熟石灰，調(diào)節(jié)溶液的pH范圍為6.7～9.1
（4）3個步驟中均用到的操作是過濾
（5）步驟三中生成產(chǎn)品的化學方程式為MgCl₂+Ca（OH）₂═Mg（OH）₂↓+CaCl₂．

Answer 1

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，其余三種均能反應：
MgO+2HCl═MgCl₂+H₂O、Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O、CuO+2HCl═CuCl₂+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＜9.1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為：Ca（OH）₂+MgCl₂═CaCl₂+Mg（OH）₂

解答 解：
（1）氧化鎂（氧化鐵、氧化銅）和鹽酸反應生成氯化鎂（氯化鐵、氯化銅）和水，故化學方程式為MgO+2HCl═MgCl₂+H₂O、Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O、CuO+2HCl═CuCl₂+H₂O，
（2）溶液A中共含有4種陽離子，它們是Mg²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、H⁺；
（3）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6.7～9.1，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：6.7～9.1．
（4）3個步驟中均用到的操作是過濾；
（5）氯化鎂和氫氧化鈣反應能生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈣，反應的化學方程式為：
MgCl₂+Ca（OH）₂═Mg（OH）₂↓+CaCl₂．
答案：
（1）MgO+2HCl═MgCl₂+H₂O；
（2）Mg²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、H⁺；
（3）6.7～9.1；
（4）過濾
（5）MgCl₂+Ca（OH）₂═Mg（OH）₂↓+CaCl₂．

點評 化學實驗現(xiàn)象是化學實驗最突出、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)和相互之間的反應關(guān)系，并有助于提高觀察、實驗能力．所以，對化學實驗不僅要認真觀察，還應掌握觀察實驗現(xiàn)象的方法．