Question

蛇纹石矿可以看作由MgO、Fe2O3、Al2O3和SiO2组成．某实验小组设计如下流程欲分别制得单质Al、Fe、Mg和S

Answer 1

解题思路：（1）不和盐酸反应的物质是二氧化硅，二氧化硅可用于制造光导纤维；

（2）滤液A中含有镁离子、铁离子和铝离子，镁离子、铁离子和铝离子都和氢氧化钠反应生成氢氧化物沉淀，氢氧化镁、氢氧化铁不溶于氢氧化钠溶液中，但氢氧化铝易溶于氢氧化钠溶液中生成偏铝酸根离子，偏铝酸根离子和二氧化碳能发生反应；

（3）加入的物质能和酸反应且不能引进杂质；

（4）I．从溶液中得到固体，需要加热浓缩、冷却结晶；

II．镁离子易水解生成氢氧化镁和氢离子，在氯化氢气流中加热该固体可以抑制其水解；

III．活泼金属采用电解的方法冶炼．

（1）不和盐酸反应的物质是二氧化硅，所以不溶物是二氧化硅，二氧化硅可用于制造光导纤维，

故答案为：光导纤维；

（2）滤液A中含有镁离子、铁离子和铝离子，镁离子、铁离子和铝离子都和氢氧化钠反应生成氢氧化物沉淀，氢氧化镁、氢氧化铁不溶于氢氧化钠溶液中，但氢氧化铝易溶于氢氧化钠溶液中生成偏铝酸根离子，偏铝酸根离子和二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸氢根离子，离子方程式为：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；

故答案为：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；

（3）操作⑤中加入的物质能和盐酸反应，且不引进新的杂质，故选cd；

（4）Ⅰ．从溶液中得到固体，需要加热浓缩、冷却结晶，故答案为：加热浓缩、冷却结晶；

Ⅱ．镁离子易水解生成氢氧化镁和氢离子，在氯化氢气流中加热该固体时，氢离子浓度增大，抑制镁离子水解生成氢氧化镁，故答案为：Mg²⁺+2H₂O⇌Mg（OH）₂+2H⁺，通入HCl，使C（H⁺）增大，抑制Mg²⁺的水解成Mg（OH）₂，确保生成MgCl₂；

Ⅲ． 镁是活泼金属，应采用电解其熔融盐的方法冶炼，所以工业上用电解熔融氯化镁的方法冶炼镁，反应方程式为：MgCl₂

电解

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熔融Mg+Cl₂↑，故答案为：MgCl₂

电解

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熔融Mg+Cl₂↑．

点评：

本题考点： 常见金属元素的单质及其化合物的综合应用；硅和二氧化硅；物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用．

考点点评： 本题考查了实验设计，涉及金属的冶炼、盐类的水解、离子方程式的书写等知识点，易错点是偏铝酸根离子和二氧化碳的反应方程式的书写，注意该反应中水参加反应，难度中等．