Question

5．蛇紋石礦可看作由MgO、Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂組成．由蛇紋石制堿式碳酸鎂的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
室溫下，相關(guān)金屬氫氧化物沉淀的K_SP見下表

氫氧化物	Fe（OH）3	Al（OH）3	Mg（OH）2
（溶度積）KSP	4.0×10-38	1.25×10-33	1.8×10-11

注：①lg2=0.3，②溶液中某離子的濃度小于1.0×10^-5 mol•L^-1，可認(rèn)為該離子沉淀完全．
下列說法正確的是（　　）

• A． 在濾液I中，加過量的Ca（OH）₂使Fe³⁺和Al³⁺沉淀完全
• B． 濾液I中，加Ca（OH）₂后Al³⁺比Fe³⁺先沉淀完全
• C． 室溫下，用Ca（OH）₂把濾液I的pH調(diào)節(jié)到4.7時(shí)，Al³⁺剛好沉淀完全
• D． 若堿式碳酸鎂【aMgCO₃•b Mg（OH）₂】高溫加熱分解得到6.6g CO₂和8.0g MgO，由此可知其化學(xué)式為MgCO₃•3Mg（OH）₂

Answer 1

分析 蛇紋石礦可以看作由MgO、Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂組成，用鹽酸溶解過濾得到濾液中為Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺，加入適量的氫氧化鈣沉淀得到氫氧化鋁、氫氧化鐵沉淀A，濾液中再加入氫氧化鈣后通入二氧化碳生成碳酸氫鎂和碳酸鈣沉淀，過濾除去碳酸鈣，得到碳酸氫鎂溶液，熱解得到堿式碳酸鎂，
A、Al（OH）₃能溶于強(qiáng)堿，Mg²⁺不能提前沉淀；
B、根據(jù)Ksp分析，化學(xué)式相似的，Ksp越小，越易形成沉淀；
C、根據(jù)氫氧化鋁的Ksp可以求出Al³⁺剛好沉淀完全時(shí)的PH；
D、利用堿式碳酸鎂分解：aMgCO₃?bMg（OH）₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ （a+b）MgO+aCO₂↑+bH₂O，根據(jù)氧化鎂和二氧化碳的物質(zhì)的量之比確定化學(xué)式．

解答 解：A、Al（OH）₃能溶于強(qiáng)堿，Mg²⁺不能提前沉淀，所以不能加過量的Ca（OH）₂；故A錯(cuò)誤；
B、根據(jù)Ksp分析，化學(xué)式相似的，Ksp越小，越易形成沉淀，已知Fe（OH）₃的Ksp小，所以Fe（OH）₃先形成沉淀，故B錯(cuò)誤；
C、Al³⁺剛好沉淀完全時(shí)c（Al³⁺）=1.0×10^-5 mol•L^-1，則c（OH^-）=$\root{3}{\frac{Ksp}{c（Al{\;}^{3+}）}}$=$\root{3}{\frac{1.25×10{\;}^{-33}}{1.0×10{\;}^{-5}}}$=5×10^-10mol•L^-1，所以c（H⁺）=2×10^-5mol•L^-1，所以PH=4.7，即pH調(diào)節(jié)到4.7時(shí)，Al³⁺剛好沉淀完全，故C正確；
D、堿式碳酸鎂分解：aMgCO₃?bMg（OH）₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ （a+b）MgO+aCO₂↑+bH₂O，根據(jù)題意，m（CO₂）=6.6g，m（MgO）=8.0g，所以n（MgO）═0.2mol，n（CO₂）═0.15mol，得：（a+b）：a=0.2：0.15=4：3，所以a=3、b=1，化學(xué)式為3MgCO₃•Mg（OH）₂，故D錯(cuò)誤；
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了沉淀溶解平衡原理，Ksp的有關(guān)計(jì)算，元素化合物中金屬鋁、鐵的性質(zhì)，解題時(shí)需熟知物質(zhì)間的反應(yīng)原理．