Question

【题目】硫酸工业中废渣的成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO。 某探究性学习小组的同学设计以下实验方案，将硫酸渣中金属元素分别转化为氢氧化物沉淀而分离开来。

已知常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下：

（1）工业上用固体A作原料制取水玻璃的化学方程式为_________。

（2）固体E的化学式为_________。

（3）实验室用11.9mol/L的浓盐酸配制250mL3.0mol/L的稀盐酸，所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和量筒外，还需要_______。

（4）上述流程中的试剂Y最好选用下列中的_______（选填字母编号）。

A．水 B．硫酸 C．氨水 D．氢氧化钠

（5）写出反应F→H的离子方程式_________。

Answer 1

【答案】SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O Mg（OH）2 250ml容量瓶 D AlO2-+CO2+2H2O==Al（OH）3↓+HCO3-

【解析】

硫酸工业中废渣的成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO，当向硫酸渣中加入过量的盐酸时，二氧化硅和盐酸不反应，所以A是二氧化硅，Fe2O3、Al2O3、MgO和盐酸反应，所以溶液B的溶质为氯化镁、氯化铁、氯化铝、盐酸；向溶液B中加入试剂X并调节溶液的pH值为3.5，结合题意溶液pH=3.5时Fe3+已经沉淀完全知，试剂X是能和氯化铁反应生成沉淀的物质且和铝离子反应没有沉淀生成，所以试剂X只能是强碱溶液，固体C是氢氧化铁，向溶液D中加入试剂X并调节溶液的pH值为13，溶液成强碱性溶液，铝元素在溶液中以偏铝酸根离子存在，镁离子和氢氧根离子结合生成氢氧化镁沉淀，所以固体E为氢氧化镁，溶液F的溶质含有偏铝酸钠和氯化钠，向F溶液中通入二氧化碳气体，偏铝酸钠与二氧化碳反应沉淀氢氧化铝沉淀，所以G为氢氧化铝，据此答题。

（1）由分析可知：固体A为二氧化硅，二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，反应方程式为：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O，故答案为：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。

（2）由分析可知：固体E为Mg（OH）2，故答案为：Mg（OH）2。

（3）实验室用11.9mol/L的浓盐酸配制250mL3.0mol/L的稀盐酸，所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和量筒外，还需要250mL容量瓶和胶头滴管；故答案为：250mL容量瓶。

（4）阳离子Mg2+以氢氧化物形式沉淀所需试剂，根据题给信息和流程可知应该先用氢氧化钠溶液将Mg2+转化成氢氧化镁沉淀析出同时将Al3+转化成AlO2-溶液；故答案为：D。

（5）F→H的反应是AlO2-与CO2反应，过量CO2反应的产物为碳酸氢盐，反应的离子方程式：AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-；故答案为：AlO2-+CO2+2H2O==Al（OH）3↓+HCO3-。