Question

【题目】某矿石主要成分是 MgO，含少量的 Fe2O3、CuO 和 SiO2 杂质。用该矿石制备 Mg(OH)2 的工艺流程简图如图：

回答下列问题：

（1）步骤①和步骤②均用到的操作是_____________；

（2）步骤①中加过量稀盐酸的目的是______________；

（3）已知部分金属阳离子以氢氧化物形成沉淀时溶液的 pH见下表：

对应离子	Fe3+	Cu2+	Mg2+
开始沉淀时的 pH	1.9	4.2	9.1
完全沉淀时的 pH	3.2	6.7	11.1

步骤②加入熟石灰，调节溶液的 pH 范围为________________。

Answer 1

【答案】过滤 使氧化镁、氧化铁、氧化铜完全反应 6.7≤pH＜9.1

【解析】

盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水，和氧化铜反应生成氯化铜和水，和氧化镁反应生成氯化镁和水，不和二氧化硅反应。在矿石中加入过量稀盐酸，经过过滤，得到的溶液A中含有氯化镁、氯化铁、氯化铜和过量的盐酸，向溶液A中加入熟石灰（氢氧化钙），镁离子、铁离子、铜离子在一定的氢氧根浓度下均可以反应生成沉淀，通过调节pH，反应后过滤，最后得到溶液B和固体C，溶液B中加入熟石灰得到氢氧化镁，说明溶液B中含有镁离子，则固体C中为氢氧化铁、氢氧化铜沉淀。

（1）过滤可以将不溶性固体从溶液中分离出来，所以步骤①和步骤②均用到的操作是过滤；

（2）盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水，和氧化铜反应生成氯化铜和水，和氧化镁反应生成氯化镁和水，不和二氧化硅反应，盐酸过量，使氧化镁、氧化铁、氧化铜完全反应。

（3）固体C中所含成分的化学式为Cu（OH）2、Fe（OH）3。由铁离子、铜离子沉淀时的pH值和镁离子开始沉淀的pH值可知，步骤②加入熟石灰，使铜离子、铁离子完全沉淀，而镁离子不发生沉淀，调节溶液的pH范围为：6.7≤pH＜9.1。