Question

16．經(jīng)初步檢測蛇紋石礦由MgO、Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂等組成．分析如圖1：

請回答下列問題：
（1）蛇紋石與鹽酸充分反應后再過濾即可得溶液A．在過濾中用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗．
（2）沉淀B的組成是Al（OH）₃、Fe（OH）₃，向溶液A中逐滴加入NaOH溶液，以控制溶液pH在C的范圍內可得到符合圖1關系的沉淀B．（填寫下列正確選項前的字母．有關氫氧化物沉淀的pH見下表，且pH達到7.8時，氫氧化鋁開始溶解．）

氫氧化物	Fe（OH）3	Al（OH）3	Mg（OH）2
開始沉淀pH	1.9	3.3	9.4
完全沉淀pH	3.7	4.7	11

A．1～3   B．3～5   C．5～7  D．7～8
（3）寫出向溶液D中通入過量CO₂反應的離子方程式：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-．
（4）向溶液A中逐滴加入5mol•mol^-1NaOH溶液，經(jīng)過操作I和操作II得到的沉淀質量與V[NaOH（aq）]有圖2所示的數(shù)據(jù)關系．經(jīng)分析蛇紋石中Fe₂O₃與Al₂O₃的物質的量之比為2：1．

Answer 1

分析 蛇紋石礦由MgO、Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂等組成與鹽酸充分反應后再過濾得到濾液A含有氯化鎂、氯化鐵、氯化鋁，沉淀A為SiO₂，溶液A中加入氫氧化鈉溶液控制溶液PH4.7-9.4，促使鋁離子、鐵離子全部沉淀，鎂離子不沉淀；所以沉淀B為Fe（OH）₃，Al（OH）₃，加入過量氫氧化鈉過濾得到徹底為紅褐色氫氧化鐵沉淀，溶液為偏鋁酸鈉溶液，通入二氧化碳反應生成沉淀E為Al（OH）₃，溶液B是氯化鎂溶液，加入氫氧化鈉溶液反應生成氫氧化鎂沉淀．
（1）依據(jù)過濾操作選擇玻璃儀器；
（2）向溶液A中逐滴加入NaOH溶液控制溶液中鐵離子和鋁離子全部沉淀，鎂離子不沉淀；
（3）偏鋁酸鈉溶液中通入過量二氧化碳反應生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鹽；
（4）圖象分析氫氧化鋁消耗氫氧化鈉溶液體積10ml，計算得到氫氧化鋁沉淀質量，14.6g減去氫氧化鋁沉淀質量為氫氧化鐵沉淀質量，結合元素守恒計算Fe₂O₃與Al₂O₃的物質的量之比；

解答 解：蛇紋石礦由MgO、Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂等組成與鹽酸充分反應后再過濾得到濾液A含有氯化鎂、氯化鐵、氯化鋁，沉淀A為SiO₂，溶液A中加入氫氧化鈉溶液控制溶液PH為4.7-9.4，促使鋁離子、鐵離子全部沉淀，鎂離子不沉淀；所以沉淀B為Fe（OH）₃，Al（OH）₃，加入過量氫氧化鈉過濾得到徹底為紅褐色氫氧化鐵沉淀，溶液為偏鋁酸鈉溶液，通入二氧化碳反應生成沉淀E為Al（OH）₃，溶液B是氯化鎂溶液，加入氫氧化鈉溶液反應生成氫氧化鎂沉淀；
（1）蛇紋石與鹽酸充分反應后再過濾即可得溶液A．在過濾中用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗；
故答案為：燒杯、玻璃棒、漏斗；
（2）根據(jù)上面的分析可知，沉淀B為Al（OH）₃、Fe（OH）₃，向溶液A中逐滴加入NaOH溶液控制溶液中鐵離子和鋁離子全部沉淀，鎂離子不沉淀，分析圖表數(shù)據(jù)液A中加入氫氧化鈉溶液控制溶液PH為4.7-9.4，促使鋁離子、鐵離子全部沉淀，鎂離子不沉淀；所以沉淀B為Fe（OH）₃，Al（OH）₃，控制溶液pH在4.7-9.4范圍內可得到符合圖1關系的沉淀B，故選C．
故答案為：Al（OH）₃、Fe（OH）₃；C；
（3）偏鋁酸鈉溶液中通入過量二氧化碳反應生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鹽，反應的離子方程式為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
故答案為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
（4）圖象分析氫氧化鋁消耗氫氧化鈉溶液體積10ml，5mol•mol^-1NaOH溶液，溶解氫氧化鋁反應Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+H₂O，n（Al（OH）₃）=0.010L×5mol•mol^-1=0.05mol，計算得到氫氧化鋁沉淀質量=0.05mol×78g/mol=3.9g，氫氧化鐵沉淀質量=14.6g-3.9g=10.7g，結合元素守恒計算Fe₂O₃與Al₂O₃的物質的量之比=$\frac{10.7g}{107g/mol}$×$\frac{1}{2}$：0.05×$\frac{1}{2}$=2：1；
故答案為：2：1．

點評 本題考查了物質分離的方法和流程分析判斷，掌握物質性質和題干信息是解題關鍵，題目難度中等．