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(每空3分共计10分)硫酸工业中废渣称为硫酸渣,其成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO。某探究性学习小组的同学设计以下方案,进行硫酸渣中金属元素的提取实验。![]() 已知溶液pH=3.7时,Fe3+已经沉淀完全;一水合氨电离常数Kb=1.8×10-5,其饱和溶液中c(OH-)约为1×10-3mol·L-1。请回答: (1)写出A与氢氧化钠溶液反应的化学方程式: 。 (2)上述流程中两次使用试剂①,推测试剂①应该是 (填以下字母编号)
(4)H中溶质的化学式: ; (5)计算溶液F中c(Mg2+)= (25℃时,氢氧化镁的Ksp=5.6×10-12) |
参考解答
(1)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O (2)A (3)镁离子沉淀不完全或氢氧化铝溶解不完全等 (4)NaHCO3 (5)5.6× 10–10 mol/L |
(1)硫酸渣中只有二氧化硅和盐酸不反应,所以A是二氧化硅,和氢氧化钠溶液反应的方程式是SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。 (2)试剂①的作用是中和溶液中的氢离子,生成氢氧化物沉淀。由于氨水中pH最大只能是11,所以应该选择氢氧化钠,答案选A。 (3)根据流程图可知,固体C是氢氧化铁,E是氢氧化镁,所以如果氢氧化钠不足,则镁离子沉淀不完全,且氢氧化铝溶解也不完全。 (4)溶液F是氢氧化钠和偏铝酸钠的混合物,所以通入足量的CO2是生成沉淀氢氧化铝,而溶液中的溶质则是碳酸氢钠。 (5)溶液中OH-浓度是0.1mol/L,所以根据溶度积常数可知,溶液中c(Mg2+)=5.6×10-12÷0.12=5.6× 10–10 mol/L。 |
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