Question

硫酸渣是用黃鐵礦制造硫酸過程中排出的廢渣，主要化學成分為SiO₂約45%，Fe₂O₃約40%，Al₂O₃約10%，MgO約5%。目前我國已經在技術上取得突破——從硫酸渣中分離出各種成分并加以利用。其流程和相關數據如下：

查資料得知：

物質名稱	溶度積(Ksp)	pH值
開始沉淀	完全沉淀
Mg(OH)2	5.6×10－12	9.3	10.8
Fe(OH)3	2.8×10－16	2.7	3.7
Al(OH)3	1.3×10－33	3.7	4.7

 

請回答下列問題：

（1）寫出固體A的化學式為           。

（2）若要測定溶液的pH是否達到3.7，下列實驗用品中可選用的是       。

A．石蕊試液     B．廣泛pH試紙    C．精密pH試紙    D．pH計

（3）完成下列離子反應方程式

①溶液D生成固體E      ；       ②溶液F生成固體G       。

（4）要將固體C、固體E和固體G都轉化為相應的穩定氧化物，需進行的實驗操作為      。

（5）若不考慮溶液體積的變化，請計算溶液H中c（Mg^2＋）=       。

 

Answer 1

【答案】

（1）SiO₂（2分）

（2）CD（2分）

（3）Mg²⁺+2OH^―=Mg(OH)2↓（2分）；  AlO₂^―+CO₂+2H₂O=Al(OH)₃↓+HCO₃^―（2分）

（4）加熱或高溫或灼燒（2分）

（5）5.6×10^―10mol/L（2分，無單位扣1分）

【解析】

試題分析：（1）第一步中加過量鹽酸，Fe₂O₃、Al₂O₃、MgO與鹽酸反應溶解，SiO₂不溶過濾可得；（2）A、只能判斷溶液的酸堿性，錯誤；B、廣泛pH試紙 只能精確到整數，錯誤；精密pH試紙 和pH計讀數能精確的小數點后一位或更多；（4）流程中得到的固體為氫氧化物，加熱灼燒可得氧化物；

（5）溶液H為調節pH=13后得到的溶液，c(OH^－)=0.1 mol/L

c(Mg²⁺)= Ksp ÷c²(OH^－)= 5.6×10^－12÷0.1²=5.6×10^―10mol/L

考點：考查工業流程中條件的控制與分析有關問題。