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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(wěn)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（Mg2＋）=       。

 

【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(jié)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(yè)流程中條件的控制與分析有關問題。

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

精英家教網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%）和MgO（約5%）．某同學設計了如下方案，分離樣品中各種金屬元素．請回答下列問題．
（1）寫出溶液B的溶質是
 
．
（2）參照以下框圖形式進一步完成“溶液C”到“Al2O3”的流程（注明試劑、條件和操作）．
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（3）為了分析某硫酸渣中鐵元素的含量，先將硫酸渣預處理，把鐵元素還原成Fe2+，再用KMnO4標準溶液在酸性條件下進行氧化還原滴定．
①判斷到達滴定終點的現象是
 
．
②某同學稱取 2.000g硫酸渣，預處理后在容量瓶中配制成100mL溶液，移取25.00mL試樣溶液，用0.0050mol?L-1KMnO4標準溶液滴定，達到滴定終點時，消耗標準溶液20.00mL，則殘留物中鐵元素的質量分數是
 
．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2011?淄博二模）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--用硫酸渣煉鐵．
I．某學生探究性學習小組的同學設計了不同的方案，用化學基本知識進行金屬元素的提取實驗（已知25℃氫氧化鎂Ksp=5.6×10-12；氫氧化鐵Ksp=3.5×10-38；一水合氨電離常數K=1.8×10-5，其飽和溶液中c（OH-）約為1×10-3mol?L-1）．
方案一：

請回答：
（1）寫出固體E的化學式：
Mg（OH）2
Mg（OH）2
．
（2）試劑①是
A
A

A．氫氧化鈉    B．氧化鋁      C．氨水    D．水
（3）若要準確測定溶液的pH是否達到3.7，下列物品中可供使用的是
CD
CD

A．石蕊試液    B．廣泛pH試紙  C．精密pH試紙  D．pH計
（4）溶液H中溶質的化學式：
NaCl、NaHCO3
NaCl、NaHCO3

（5）要將固體C、固體E和固體G都轉化為相應的穩(wěn)定的氧化物，需進行的實驗操作為
灼燒
灼燒
．
（6）若不考慮溶液體積的變化，請計算溶液H中c（Mg2+）=
5.6×10-10mol?L-1
5.6×10-10mol?L-1
．
方案二：

請回答：
（7）此方案的主要問題有：
①產品不純，最后產物中大多數是二氧化硅；②步驟多試劑消耗題量大
①產品不純，最后產物中大多數是二氧化硅；②步驟多試劑消耗題量大

（8）寫出由溶液M→固體乙這個過程中，最主要化學反應的離子方程式：
SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO32-
SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO32-

II．為了分析某硫酸渣中鐵元素的含量，先將硫酸渣預處理，把鐵元素還原成Fe2+，再用KMnO4標準溶液在酸性條件下進行氧化還原滴定，反應的離子方程式是：5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O．
（1）判斷到達滴定終點的現象是
滴下最后一滴KMnO4標準溶液時，溶液顏色變?yōu)樽霞t色，且在半分鐘內不褪色
滴下最后一滴KMnO4標準溶液時，溶液顏色變?yōu)樽霞t色，且在半分鐘內不褪色
．
（2）某同學稱取2.000g硫酸渣，預處理后在容量瓶中配制成100mL溶液，移取25.00mL，試樣溶液，用1.000×10-2mol?L-1KMnO4標準溶液滴定．達到滴定終點時，消耗標準溶液10.00mL，則殘留物中鐵元素的質量分數是
5.6%
5.6%
．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

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%）和MgO（約5%）．某同學設計了如下方案，分離樣品中各種金屬元素．請回答下列問題．
（1）寫出溶液B的溶質是______．
（2）參照以下框圖形式進一步完成“溶液C”到“Al2O3”的流程（注明試劑、條件和操作）．

（3）為了分析某硫酸渣中鐵元素的含量，先將硫酸渣預處理，把鐵元素還原成Fe2+，再用KMnO4標準溶液在酸性條件下進行氧化還原滴定．
①判斷到達滴定終點的現象是______．
②某同學稱取 2.000g硫酸渣，預處理后在容量瓶中配制成100mL溶液，移取25.00mL試樣溶液，用0.0050mol?L-1KMnO4標準溶液滴定，達到滴定終點時，消耗標準溶液20.00mL，則殘留物中鐵元素的質量分數是______．

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科目：高中化學 來源：淄博二模 題型：問答題

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--用硫酸渣煉鐵．
I．某學生探究性學習小組的同學設計了不同的方案，用化學基本知識進行金屬元素的提取實驗（已知25℃氫氧化鎂Ksp=5.6×10-12；氫氧化鐵Ksp=3.5×10-38；一水合氨電離常數K=1.8×10-5，其飽和溶液中c（OH-）約為1×10-3mol?L-1）．
方案一：

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請回答：
（1）寫出固體E的化學式：______．
（2）試劑①是______
A．氫氧化鈉    B．氧化鋁      C．氨水    D．水
（3）若要準確測定溶液的pH是否達到3.7，下列物品中可供使用的是______
A．石蕊試液    B．廣泛pH試紙  C．精密pH試紙  D．pH計
（4）溶液H中溶質的化學式：______
（5）要將固體C、固體E和固體G都轉化為相應的穩(wěn)定的氧化物，需進行的實驗操作為______．
（6）若不考慮溶液體積的變化，請計算溶液H中c（Mg2+）=______．
方案二：

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請回答：
（7）此方案的主要問題有：______
（8）寫出由溶液M→固體乙這個過程中，最主要化學反應的離子方程式：______
II．為了分析某硫酸渣中鐵元素的含量，先將硫酸渣預處理，把鐵元素還原成Fe2+，再用KMnO4標準溶液在酸性條件下進行氧化還原滴定，反應的離子方程式是：5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O．
（1）判斷到達滴定終點的現象是______．
（2）某同學稱取2.000g硫酸渣，預處理后在容量瓶中配制成100mL溶液，移取25.00mL，試樣溶液，用1.000×10-2mol?L-1KMnO4標準溶液滴定．達到滴定終點時，消耗標準溶液10.00mL，則殘留物中鐵元素的質量分數是______．

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