Question

【題目】堿式碳酸鎂和堿式碳酸鋁鎂均可作為塑料填料。由蛇紋石制取堿式碳酸鎂的實驗步驟如下：

（蛇紋石礦可以看作由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2組成）

（1）上述實驗中，可以循環(huán)使用的物質是______（填化學式）。

（2）操作Ⅰ中的Ca(OH)2要適量，其原因是____________________________。

（3）寫出操作Ⅱ中生成Mg(HCO3)2的化學方程式：____________________________________。

（4）為確定堿式碳酸鋁鎂[MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O]的組成，進行如下實驗：①準確稱取5.085 g樣品與足量稀鹽酸充分反應，生成CO2 0.840 L（已換算成標準狀況下）。②另取一定量樣品在空氣中加熱，樣品的固體殘留率（固體樣品的剩余質量/固體樣品的起始質量×100%)隨溫度的變化如圖所示(樣品在270℃時已完全失去結晶水，600 ℃以上殘留固體為金屬氧化物的混合物）。

根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù)計算5.085 g堿式碳酸鋁鎂樣品中的n(OH-)（寫出計算過程）_______。

Answer 1

【答案】 CO2 使Fe3+、Al3+全部沉淀而Mg2+不生成沉淀 MgCl2+2CO2+Ca(OH)2=Mg(HCO3)2+CaCl2 0.0225mol

【解析】蛇紋石加鹽酸溶解，MgO、Fe2O3、Al2O3和鹽酸反應溶解，而SiO2不與鹽酸反應，以沉淀的形式除去，所得溶液中含有金屬陽離子，加入氫氧化鈣得到氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀，過濾得到的濾液中含有鎂離子，加入氫氧化鈣同時通入二氧化碳生成碳酸氫鎂，碳酸氫鎂熱分解得到堿式碳酸鎂；

（1）碳酸氫鎂熱分解時會產生二氧化碳，可以循環(huán)使用的物質是CO2。（2）由于要使Fe3+、Al3+全部沉淀而Mg2+不生成沉淀，所以操作Ⅰ中的Ca(OH)2要適量。（3）操作Ⅱ中生成Mg(HCO3)2的化學方程式為MgCl2+2CO2+Ca(OH)2＝Mg(HCO3)2+CaCl2。（4）m(CO2)=＝1.65g，根據(jù)圖像可知完全失去結晶水后繼續(xù)加熱分解生成的二氧化碳和水的質量為m(CO2)+m(H2O)=5.085g×（0.7345－0.3702）＝1.8525g，所以m(H2O)＝0.2025g，則n(OH-)＝＝0.0225mol。