硫酸渣是用黄铁矿制造硫酸过程中排出的废渣,主要化学成分为SiO 2 :约45%,Fe 2 O 3 :约40%,Al 2 O 3

2025-04-09 09:54:21
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回答1:

I.根据硫酸渣的成分为SiO 2 、Fe 2 O 3 、Al 2 O 3 、MgO,当向硫酸渣中加过量盐酸时,二氧化硅和盐酸不反应,所以固体A是二氧化硅,氧化铁、氧化铝、氧化镁和盐酸反应,所以溶液B的溶质是氯化镁、氯化铁、氯化铝、盐酸(过量);向溶液B中加试剂①并调节溶液的pH值为3.7,结合题意溶液pH=3.7时Fe 3+ 已经沉淀完全知,试剂①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①只能是强碱溶液,固体C是氢氧化铁;向溶液D中加入试剂①并调节溶液的pH值为13,溶液呈强碱性溶液,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生成氢氧化镁沉淀,所以固体E是氢氧化镁;溶液F的溶质含有偏铝酸钠和氯化钠,向F溶液中通入过量二氧化碳气体,偏铝酸钠和二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀,所以G是氢氧化铝,
(1)固体E是氢氧化镁,故答案为:Mg(OH) 2
(2)试剂①是强碱溶液,故选:A;     
(3)因PH值精确到小数点后一位,而石蕊试液测得的PH值在一个范围内,广泛pH试纸测得的PH值是一个整数,精密pH试纸、pH计均可准确到小数点后一位,故选:CD;          
(4)溶液F的溶质含有偏铝酸钠和氯化钠,向F溶液中通入过量二氧化碳气体,偏铝酸钠和二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,故答案为:NaCl、NaHCO 3
(5)固体C是氢氧化铁,固体E是氢氧化镁,固体G是氢氧化铝,加热均可分解得到对应的氧化物,故答案为:灼烧; 
(6)因溶液的PH值为13,C(OH - )=10 -1 mol?L -1 ,Ksp=C(Mg 2+ )×C 2 (OH - )=C(Mg 2+ )×10 -2 =5.6×10 -12 ,所以C(Mg 2+ )=5.6×10 -10  mol?L -1 ,故答案为:5.6×10 -10  mol?L -1
(7)①产品不纯,最后产物中大多数是二氧化硅;②步骤多试剂消耗题量大,故答案为:①产品不纯,最后产物中大多数是二氧化硅;②步骤多试剂消耗题量大;
(8)溶液主要含有硅酸钠,硅酸钠和二氧化碳反应生成硅酸沉淀和碳酸氢钠,方程式为:Na 2 SiO 3 +2CO 2 +2H 2 O=H 2 SiO 3 ↓+2NaHCO 3 ,故答案为:SiO 3 2- +2CO 2 +2H 2 O=H 2 SiO 3 ↓+2HCO 3 2-
II.(1)因KMnO 4 标准溶液本身就是一种指示剂,故答案为:与滴下最后一滴KMnO 4 标准溶液时,溶液颜色变为紫红色,且在半分钟内不褪色;
(2)利用关系式法计算:
       5Fe 2+ MnO 4 -
 2×10 -5 mol     1.000×10 -2 mol?L -1 ×0.01L×4
铁元素的质量为:2×10 -3 mol×56g/mol=1.12×10 -1 g,铁元素的质量分数为 
1.12×10   -1 g
2.000g
×100%=5.6%,故答案为:5.6%.