Question

白云石的主要成分為CaCO₃?MgCO₃，還含有少量Fe、Si的化合物．實(shí)驗(yàn)室以白云石為原料制備Mg（OH）₂及CaCO₃．步驟如下：

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要的數(shù)據(jù)見下表：

	氫氧化物開始沉淀時(shí)的pH	氫氧化物沉淀完全時(shí)的pH
Fe3+	1.9	3.2
Fe2+	7.0	9.0
Mg2+	9.5	11.0

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）過(guò)濾中所需的玻璃儀器是______，溶液A中含有Ca²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺，則試劑①可選擇______（填字母，下同）．
A．KMnO₄　　B．Cl₂　　C．H₂O₂
（2）若要利用反應(yīng)過(guò)程中生成的CO₂，從溶液D中制取CaCO₃，需要先通入的一種氣體是______，然后通入CO₂．通入CO₂氣體時(shí)請(qǐng)把裝置圖補(bǔ)充完整______（不允許更換溶液，導(dǎo)氣管以下連接的儀器自選）
（3）根據(jù)表中提供的數(shù)據(jù)判斷，F(xiàn)e（OH）₃、Fe（OH）₂和Mg（OH）₂的溶度積常數(shù)由小到大的排列順序?yàn)開_____．
（4）若將制取的Mg（OH）₂加入到某聚乙烯樹脂中Mg（OH）₂，樹脂可燃性大大降低，Mg（OH）₂起阻燃作用的主要原因是______．

Answer 1

解：由流程可知，白云石加鹽酸反應(yīng)后的溶液中主要為氯化鈣、氯化鎂、氯化亞鐵、氯化鐵，加試劑①將亞鐵離子氧化為鐵離子，再加氧化鎂除去鐵離子，溶液C中主要含鈣、鎂離子，加CaO促進(jìn)鎂離子水解從而除去鎂離子，
（1）過(guò)濾操作使用燒杯、玻璃棒、漏斗，選擇氧化劑時(shí)注意不能引入新的雜質(zhì)，則試劑①為B或C，故答案為：燒杯、玻璃棒、漏斗；BC；
（2）氯化鈣溶液、氨氣、二氧化碳能反應(yīng)生成碳酸鈣，則應(yīng)通入氨氣，通入二氧化碳應(yīng)注意防止倒吸，裝置圖為，
故答案為：NH₃；；
（3）由表格中的數(shù)據(jù)可知，沉淀的pH越小，則溶度積越小，則K_sp[Fe（OH）₃]＜K_sp[Fe（OH）₂]＜K_sp[Mg（OH）₂]，故答案為：K_sp[Fe（OH）₃]＜K_sp[Fe（OH）₂]＜K_sp[Mg（OH）₂]；
（4）Mg（OH）₂起阻燃作用的主要原因是Mg（OH）₂受熱分解時(shí)吸收大量的熱，使環(huán)境溫度下降；同時(shí)生成耐高溫、穩(wěn)定性好的MgO覆蓋在可燃物表面，阻燃效果更佳，
故答案為：Mg（OH）₂受熱分解時(shí)吸收大量的熱，使環(huán)境溫度下降；同時(shí)生成耐高溫、穩(wěn)定性好的MgO覆蓋在可燃物表面，阻燃效果更佳．
分析：由流程可知，白云石加鹽酸反應(yīng)后的溶液中主要為氯化鈣、氯化鎂、氯化亞鐵、氯化鐵，加試劑①將亞鐵離子氧化為鐵離子，再加氧化鎂除去鐵離子，溶液C中主要含鈣、鎂離子，加CaO促進(jìn)鎂離子水解從而除去鎂離子，
（1）過(guò)濾操作使用燒杯、玻璃棒、漏斗，選擇氧化劑時(shí)注意不能引入新的雜質(zhì)；
（2）氯化鈣溶液、氨氣、二氧化碳能反應(yīng)生成碳酸鈣，通入二氧化碳應(yīng)注意防止倒吸；
（3）由表格中的數(shù)據(jù)可知，沉淀的pH越小，則溶度積越��；
（4）分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，生成MgO覆蓋在可燃物表面．
點(diǎn)評(píng)：本題考查制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，明確流程及發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)即可解答，注意畫圖中漏斗口不能深入液面以下，用干燥管的球形部分要在液面以上，及分解吸熱和分解生成的MgO阻燃兩個(gè)要點(diǎn)為解答的難點(diǎn)，題目難度較大．