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    蛭（zhi）石可以用来生产耐火材料MgO和A12O3，其主要成分为MgO、Fe 2O3、A12O3、SiO2．某中学化学小组设计了如下方案，利用蛭石来制备单质镁、铝、硅．（假设每次转化所得固体成分只有一种）

    （1）图中标号处需加入的相应物质分别是①
     
    ②
     

    （2）写出单质A的一种用途
     

    （3）已知此温度下Fe（OH）3的Ksp=1.0×10-38，向滤液Ⅰ中加NaOH将溶液的pH控制在大于
     
    ，小于4.1（此时Al3+开始沉淀）
    （4）加入试剂③时反应的离子方程式是
     

    （5）由固体E生产单质C的化学方程式
     

    （6）条件④是
     
    ．
    考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
    专题：实验设计题,元素及其化合物
    分析：蛭石的成分可看成是由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2，由工艺流程图可知：①是加入盐酸，过滤得到滤渣Ⅰ为SiO2；所以单质A是硅，滤液Ⅰ含有氯化镁、氯化铁、氯化铝等，滤液Ⅰ加入氢氧化钠溶液，氯化铝溶于其中，滤液Ⅱ是偏铝酸钠和氯化镁溶液，滤渣Ⅱ是氢氧化铁，滤液Ⅱ加入过量的氢氧化钠可以得到氢氧化镁沉淀，即为滤渣Ⅲ，滤液Ⅲ是偏铝酸钠溶液，加入过量的二氧化碳可以得到氢氧化铝沉淀，E是氧化镁，单质C是镁，单质B是Al，根据物质的性质来回答即可．
    解答： 解：根据流程图知道：蛭石的成分可看成是由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2，由工艺流程图可知：①是加入盐酸，过滤得到滤渣Ⅰ为SiO2；所以单质A是硅，滤液Ⅰ含有氯化镁、氯化铁、氯化铝等，滤液Ⅰ加入氢氧化钠溶液，氯化铝溶于其中，滤液Ⅱ是偏铝酸钠和氯化镁溶液，滤渣Ⅱ是氢氧化铁，滤液Ⅱ加入过量的氢氧化钠可以得到氢氧化镁沉淀，即为滤渣Ⅲ，滤液Ⅲ是偏铝酸钠溶液，E是氧化镁，单质C是镁，单质B是Al，根据物质的性质来回答即可．
    （1）图中①标号处需加入的相应物质是稀盐酸（或硫酸），②是NaOH，故答案为：稀盐酸（或硫酸）；NaOH；
    （2）单质A是硅，可以做半导体材料，故答案为：做半导体材料；
    （3）向滤液Ⅰ中加NaOH将溶液，保证铁离子沉淀完全，根据此温度下Fe（OH）3的Ksp=1.0×10-38，则沉淀铁离子需要的c（OH-）=
    3
    Ksp
    10-5
    =
    3
    10-38
    10-5
    =10-11mol/L，pH=3，所以溶液的pH应大于，故答案为：3；
    （4）滤液Ⅲ是偏铝酸钠溶液，通入过量的二氧化碳可以得到氢氧化铝沉淀，即AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-，故答案为：AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-；
    （5）E是氧化镁，加入碳单质可以得到金属镁，即MgO+C
      △  
    .
     
    Mg+CO，故答案为：MgO+C
      △  
    .
     
    Mg+CO；
    （6）氢氧化铝受热分解为氧化铝D，电解熔融的氧化铝可以制取金属铝，故答案为：电解（或通电）．
    点评：本题考查Mg、Al、Fe、Si等元素化合物知识与物质的分离提纯的应用、物质的量计算等知识点，难度大，理解工艺流程图是解题关键，是对知识的综合运用与对学生能力考查．
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：

    铝是一种重要的金属，在生产、生活中具有许多重要的用途，如图是从铝土矿中制备铝的工艺流程：

    已知：（1）铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质；
    （2）溶液中的Na2SiO3与Na2[Al（OH）4]与反应，能生成硅铝酸盐沉淀，化学反应方程式为：
    2Na2SiO3+2Na2[Al（OH）4]═2Na2Al2Si2O8↓+2H2O+4NaOH
    回答下列问题：
    （1）写出向铝土矿中加入足量氢氧化钠溶液后，该步操作中主要发生反应的离子方程式：
     
    ；
     
    ．
    （2）滤渣A的主要成分为
     
    ；滤渣A的用途是（只写一种）
     
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    下列说法正确的是（　　）
    A、硫酸、纯碱、醋酸钠和生石灰分别属于酸、碱、盐和氧化物
    B、蔗糖、硫酸钡和水分别属于非电解质、强电解质和弱电解质
    C、Mg、Al、Cu可以分别用置换法、直接加热法和电解法冶炼得到
    D、日常生活中无水乙醇常用于杀菌消毒

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    25℃时，合成氨反应N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=92KJ?mol，将此温度下的1mol N2和3mol H2放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，测得反应放出的热量为23KJ（假定测量过程中没有能量损失），则N2的转化率为（　　）
    A、25%B、50%
    C、75%D、无法确定

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    未来生活中金属钛的运用越来越广泛，如可在催化剂TiO2作用下，先用NaClO将CN-（毒性很强）氧化成CNO-，再在酸性条件下继续被NaClO氧化成N2和CO2．环保工作人员在密闭系统中用如图装置进行实验，以证明处理方法的有效性，并通过测定二氧化碳的量确定CN-被处理的百分率．将浓缩后含CN-离子的污水与过量NaClO溶液的混合液共200mL（其中CN-的浓度为0.05mol?L-1）倒入甲中，塞上橡皮塞，一段时间后，打开橡皮塞和活塞，使溶液全部放入乙中，关闭活塞．回答下列问题：
    （1）中反应的离子方程式为
     

    （2）乙中生成的气体除N2和CO2外，还有HCl及副产物Cl2等，上述实验是通过测定二氧化碳的量来确定对CN-的处理效果．则丙中加入的除杂试剂是
     
    （填字母）
    a．饱和食盐水   b．饱和NaHCO3溶液  c．浓NaOH溶液   d．浓硫酸
    （3）丁在实验中的作用是
     
    ，装有碱石灰的干燥管的作用是
     

    （4）戊中盛有含Ca（OH）20.02mol的石灰水，若实验中戊中共生成0.82g沉淀，则该实验中测得CN-被处理的百分率等于
     
    ，请说明该测得值与实际处理的百分率相比偏高还是偏低
     
    ？简要说明可能的原因
     
    ．
    （5）请提出一个能提高准确度的建议（要有可操作性，不宜使操作变得过于复杂）
     
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    下列各单质与化合物之间的关系如下图所示，单质及化合物的组成元素皆为短周期元素，丙通常状况下为液体，请回答：

    （1）若沉淀丁不溶于过量的盐酸，写出下列反应的离子方程式：①
     
    ；②
     
    ．
    若向化合物乙溶液中通入少量的Y气体，充分反应后加热蒸干，再高温充分灼烧，冷却后所得的固体物质为
     
    ．（填化学式）
    （2）若沉淀丁溶于过量的盐酸，写出下列反应的化学方程式：①
     
    ；对①反应当有标准状况下11.2L气体B生成时，消耗还原剂的质量是
     
    g．②化合物乙的水溶液中离子浓度由大到小的顺序是：
     
    ，
    （3）若将NaOH溶液改为稀盐酸，沉淀丁呈白色且能溶于酸，则A为：
     
    ，甲为：
     
    ，Y的电子式为：
     
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    化学学科中的化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡均符合勒夏特列原理．请回答下列问题：
    Ⅰ．一定温度下，向1L密闭容器中加入1mol HI（g），发生反应2HI?H2+I2，H2物质的量随时间的变化如图所示．0～2min内的平均反应速率v（HI）=
     
    ．该温度下，H2（g）+I2（g）?2HI（g）的平衡常数K=
     
    ．相同温度下，若开始加入HI（g）的物质的量是原来的2倍，则
     
    是原来的2倍．
    a．平衡常数  b．HI的平衡浓度  c．达到平衡的时间  d．平衡时H2的体积分数
    Ⅱ．常温下，将pH=3的盐酸a L分别与下列三种溶液混合，结果溶液均呈中性．
    ①浓度为1.0×l0-3mol?L-1的氨水b L；
    ②c（OH-）=1.0×10-3mol?L-1的氨水c L；
    ③c（OH-）=1.0×10-3mol?L-1的氢氧化钡溶液d L．
    则a、b、c、d之间由大到小的关系是：
     
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    写出下列反应的离子方程式．
    （1）铁与硫酸铜溶液反应；
    （2）碳酸钙与盐酸；
    （3）钠与水；
    （4）澄清石灰水与硝酸．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中（如图装置），下列有关说法不正确的是（　　）
    A、洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡
    B、Z导管出来的气体中含有二氧化碳
    C、气瓶中产生的沉淀是硫酸钡
    D、Z导管口有红棕色气体出现

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