离子 | 以氢氧化物形式完全沉淀时所需pH | 氢氧化物沉淀完全溶解时所需pH |
Fe3+ | 3.2 | |
A13+ | 5.3 | 11.9 |
Mg2+ | 12.3 |
分析 废渣的成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO,当加过量盐酸时,SiO2和盐酸不反应,所以固体A是SiO2,Fe2O3、Al2O3、MgO和盐酸反应,所以溶液B的溶质是MgCl2、FeCl3、AlCl3、盐酸;向溶液B中加试剂①并调节溶液的pH值,结合题意溶液pH=3.2时Fe3+已经沉淀完全知,加入的物质应该呈碱性,但铝离子和过量的NaOH反应生成偏铝酸盐,所以该试剂为NH3•H2O;固体C是Fe(OH)3;向溶液D中加入试剂②溶液并调节溶液的pH值,溶液呈强碱性溶液,该试剂为NaOH,铝元素在溶液中以AlO2-存在,Mg 2+和OH-生成Mg(OH)2沉淀,所以固体E是Mg(OH)2;溶液F的溶质含有NaAlO2和NaCl,向F溶液中通入过量CO2气体,NaAlO2和和CO2反应生成Al(OH)3沉淀,所以G是Al(OH)3,H中含有NaCl和NaHCO3,以此解答该题.
解答 解:废渣的成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO,当加过量盐酸时,SiO2和盐酸不反应,所以固体A是SiO2,Fe2O3、Al2O3、MgO和盐酸反应,所以溶液B的溶质是MgCl2、FeCl3、AlCl3、盐酸;向溶液B中加试剂①并调节溶液的pH值,结合题意溶液pH=3.2时Fe3+已经沉淀完全知,加入的物质应该呈碱性,但铝离子和过量的NaOH反应生成偏铝酸盐,所以该试剂为NH3•H2O;固体C是Fe(OH)3;向溶液D中加入试剂②溶液并调节溶液的pH值,溶液呈强碱性溶液,该试剂为NaOH,铝元素在溶液中以AlO2-存在,Mg 2+和OH-生成Mg(OH)2沉淀,所以固体E是Mg(OH)2;溶液F的溶质含有NaAlO2和NaCl,向F溶液中通入过量CO2气体,NaAlO2和和CO2反应生成Al(OH)3沉淀,所以G是Al(OH)3,H中含有NaCl和NaHCO3,
(1)通过以上分析知,①是NH3•H2O、②是NaOH,
故选:C;B;
(2)通过以上分析知,C的化学式为Fe(OH)3,溶液F中金属元素的存在形式为AlO2-、Na+,故答案为:Fe(OH)3;AlO2-、Na+;
(3)A是二氧化硅,二氧化硅和试剂②NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水,反应方程式为SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,偏铝酸钠和过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,
故答案为:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O;AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;
(4)加入试剂②,实现溶液D到溶液F的转化,应该时镁离子程度而铝离子不沉淀,根据表中数据知,溶液的PH应该调节为大于12.3,故选D;
(5)25℃时,按(4)调节pH后测得溶液F中c(Mg2+)=5.6×10-10mol/L,则氢氧化镁的Ksp=5.6×10-10×(0.1)2=5.6×10-12,故答案为:5.6×10-12;
(6)最后一步反应中涉及到两种盐为NaCl和NaHCO3,其中酸式盐为NaHCO3,NaHCO3中HCO3-水解导致溶液呈碱性但水解程度较小,HCO3-水解程度大于其电离程度,水还电离生成氢离子,所以所以碳酸氢钠的溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-),
故答案为:c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-).
点评 本题考查物质分离和提纯,为高频考点,侧重考查学生分析判断及计算能力,涉及离子浓度大小比较、溶度积常数计算、离子方程式的书写、化学试剂的选取等知识点,明确常见元素化合物性质及物质分离提纯方法是解本题关键,难点是离子浓度大小比较,题目难度中等.
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | K+、Na+、SiO32-、Cl- | B. | H+、NH4+、Al3+、SO42- | ||
C. | Na+、CO32-、SO32- SO42- | D. | Na+、S2-、OH-、Cl- |
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A. | 钠和水作用:Na+2H2O═Na++H2↑+2OH- | |
B. | 稀硫酸与氢氧化钡溶液混合:SO42-+Ba2+═BaSO4↓ | |
C. | NaHCO3溶液中加入盐酸:CO32-+2H+═H2O+CO2↑ | |
D. | 氯气溶于水:Cl2+H2O═H++Cl-+HClO |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 向AlCl3溶液中滴加过量氨水:Al3++3OH-═Al(OH)3↓ | |
B. | 向NaNO2溶液中滴加酸性KMnO4溶液:5NO2-+2MnO4-+3H2O═5NO3-+2Mn2++6OH- | |
C. | 醋酸除去水垢中的CaCO3:CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2↑ | |
D. | 向偏铝酸钠溶液中通入过量的CO2:AlO2-+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3- |
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A. | 该元素位于元素周期表第三周期表ⅢB族 | |
B. | 该元素位于s区 | |
C. | 该元素为金属元素 | |
D. | 该元素原子M能层共有8个电子 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 含等物质的量的AlO2-、OH-、CO32-的溶液中,逐滴加入盐酸:AlO2-、OH-、CO32- | |
B. | 含等物质的量的Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入锌粉:Fe3+、Cu2+、H+、Fe2+ | |
C. | 含等物质的量的Ba(OH)2、KOH的溶液中,缓慢通入CO2:KOH、Ba(OH)2、K2CO3、BaCO3 | |
D. | 含等物质的量的FeBr2、FeI2的溶液中,缓慢通入氯气:I-、Br-、Fe2+ |
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