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

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  • 解题思路:蛇纹石矿加盐酸溶解,发生反应的化学方程式为MgO+2HCl=MgCl2+H2O,Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O,SiO2不与盐酸反应,以固体形式先除去,因此,不溶物B为SiO2,滤液A中除了Mg2+外,还有的金属离子是Al3+和Fe3+,加入过量烧碱,滤液E为偏铝酸钠溶液,通入过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀,加热分解生成氧化铝,用电解法冶炼可生成铝;沉淀D为Fe(OH)3和Mg(OH)2,加入过量盐酸生成氯化铁和氯化铝,调节溶液pH=5~6时,促进铁离子水解,生成氢氧化铁沉淀,滤液H为氯化镁溶液,在HCl氛围中加热、蒸发结晶可得MgCl2•6H2O,脱水生成MgCl2,电解可得Mg.

    (1)不溶物B为SiO2,常用于制造玻璃、光导纤维等,故答案为:制造玻璃、光导纤维;

    (2)操作⑤中加入的物质能和盐酸反应,且不引进新的杂质,氧化镁、氢氧化镁难溶于水,但能与酸反应,可起调节pH作用,调节溶液pH=5~6时,促进铁离子水解,生成氢氧化铁沉淀,而ab都引入新的杂质,故答案为:cd;

    (3)Ⅰ.由溶液得到晶体,应经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作,故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶;

    Ⅱ.镁离子易水解生成氢氧化镁和氢离子,发生Mg2++2H2O⇌Mg(OH)2+2H+,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

    .

    熔融Mg+Cl2↑,

    故答案为:MgCl2

    电解

    .

    熔融Mg+Cl2↑.

    点评:

    本题考点: 制备实验方案的设计.

    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,是高考中的常见题型,试题综合性强,难度较大,学生不易得分.这类试题涉及的情景新颖,还时常出现一些化工术语.这类题目是通过对某种重要化工产品的工业生产流程图的分析,以物质的制备、分离、提纯为试题环境,以元素化合物知识、实验基本操作、化学反应原理、化学化学平衡原理、水解原理、绿色化学观点、安全生产的知识为考查目标,以信息的获取、加工、整合和新情境下实际问题的分析、综合、解决及经济的视角分析实际生产中的各种问题为考查能力目标.