Question

【题目】碱式碳酸镁和碱式碳酸铝镁均可作为塑料填料。由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验步骤如下：

（蛇纹石矿可以看作由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成）

（1）上述实验中，可以循环使用的物质是______（填化学式）。

（2）操作Ⅰ中的Ca(OH)2要适量，其原因是____________________________。

（3）写出操作Ⅱ中生成Mg(HCO3)2的化学方程式：____________________________________。

（4）为确定碱式碳酸铝镁[MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O]的组成，进行如下实验：①准确称取5.085 g样品与足量稀盐酸充分反应，生成CO2 0.840 L（已换算成标准状况下）。②另取一定量样品在空气中加热，样品的固体残留率（固体样品的剩余质量/固体样品的起始质量×100%)随温度的变化如图所示(样品在270℃时已完全失去结晶水，600 ℃以上残留固体为金属氧化物的混合物）。

根据以上实验数据计算5.085 g碱式碳酸铝镁样品中的n(OH-)（写出计算过程）_______。

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】蛇纹石加盐酸溶解，MgO、Fe2O3、Al2O3和盐酸反应溶解，而SiO2不与盐酸反应，以沉淀的形式除去，所得溶液中含有金属阳离子，加入氢氧化钙得到氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，过滤得到的滤液中含有镁离子，加入氢氧化钙同时通入二氧化碳生成碳酸氢镁，碳酸氢镁热分解得到碱式碳酸镁；

（1）碳酸氢镁热分解时会产生二氧化碳，可以循环使用的物质是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要适量。（3）操作Ⅱ中生成Mg(HCO3)2的化学方程式为MgCl2+2CO2+Ca(OH)2＝Mg(HCO3)2+CaCl2。（4）m(CO2)=＝1.65g，根据图像可知完全失去结晶水后继续加热分解生成的二氧化碳和水的质量为m(CO2)+m(H2O)=5.085g×（0.7345－0.3702）＝1.8525g，所以m(H2O)＝0.2025g，则n(OH-)＝＝0.0225mol。