题目内容
【题目】某硫酸工业废渣的主要成分为SiO2、MgO、Al2O3、Fe2O3等。回收废渣中金属元素的工艺流程如下:
已知常温条件下:
①阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和恰好完全沉淀(阳离子浓度等于10-5mol·L-1 )时的pH 如下表所
示。
阳离子 | Fe3+ | Al3+ | Mg2+ |
开始沉淀时的pH | 1.9 | 3.7 | 9.6 |
恰好完全沉淀时的pH | 3.2 | 5.2 | 11.0 |
②饱和氨水溶液中c(OH-)约为1×10-3mol·L-1。
请回答下列问题:
(1)固体C为_________(填化学式)。
(2)上述流程中两次使用试剂X,试剂X是_________(填“氨水”或“氢氧化钠”),其理由是_________________。
(3)溶液D→固体E的过程中需要控制溶液pH=13,如果pH过小,可能导致的后果是________________。
(4)写出溶液F→溶液H 的离子方程式:__________________。
(5)Ksp[Mg (OH )2]=_____________。
【答案】 Fe(OH)3 氢氧化钠 经过计算饱和氨水的pH=11,使用氨水不能将溶液调至pH=13,所以选择氢氧化钠调节溶液酸醎性 镁离子沉淀不完全或氢氧化铝溶解不完全 AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- l0-11
【解析】废渣中加入过量的盐酸,氧化镁溶解生成镁离子,氧化铝溶解生成铝离子,氧化铁溶解生成铁离子,二氧化硅不溶解,所以固体A为二氧化硅,溶液B中加入试剂X,调pH=3.7生成固体C为氢氧化铁,溶液D加入试剂X,调pH=13,则产生的沉淀为氢氧化镁,说明此时铝离子应以偏铝酸根离子存在,在试剂X为强碱,溶液F含有偏铝酸根,通入过量的二氧化碳,生成氢氧化铝沉淀,溶液H含有碳酸氢根离子。
(1).根据以上分析,固体C为氢氧化铁,故答案为: Fe(OH)3 ; (2)根据以上分析,且经过计算,饱和氨水溶液的pH为11,不能将溶液调成13,试剂X为氢氧化钠,。故答案为: 氢氧化钠;经过计算饱和氨水的pH=11,使用氨水不能将溶液调至pH=13,所以选择氢氧化钠调节溶液酸醎性;(3).根据铝离子和镁离子的完全沉淀时的pH数值分析,如果pH过小,镁离子沉淀不完全或氢氧化铝溶解不完全,故答案为:镁离子沉淀不完全或氢氧化铝溶解不完全; (4) 溶液F→溶液H为偏铝酸根离子与二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸氢根离子的过程,离子方程式为:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-; (5) 镁离子完全沉淀时的pH为11,则氢氧根离子浓度为10-3mol/L,氢氧化镁的溶度积常数=10-5×(10-3)2=l0-11,故答案为:l0-11。
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【题目】“中和滴定”原理在实际生产生活中应用广泛。用I2O5可定量测定CO的含量,该反应原理为5CO+I2O55CO2+I2。其实验步骤如下:
①取250 mL(标准状况)含有CO的某气体样品通过盛有足量I2O5的干燥管中在170 ℃下充分反应;
②用水一乙醇液充分溶解产物I2,配制100 mL溶液;
③量取步骤②中溶液25.00 mL于锥形瓶中,然后用0.01 mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定。消耗标准Na2S2O3溶液的体积如表所示。
第一次 | 第二次 | 第三次 | |
滴定前读数/mL | 2.10 | 2.50 | 1.40 |
滴定后读数/mL | 22.00 | 22.50 | 21.50 |
(1)步骤②中配制100 mL待测溶液需要用到的玻璃仪器的名称是烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和____________________。
(2)Na2S2O3标准液应装在__________(填字母)中。
(3)指示剂应选用__________,判断达到滴定终点的现象是____________________________________。
(4)气体样品中CO的体积分数为__________(已知:气体样品中其他成分不与I2O5反应:2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6)
(5)下列操作会造成所测CO的体积分数偏大的是__________(填字母)。
a.滴定终点俯视读数
b.锥形瓶用待测溶液润洗
c.滴定前有气泡,滴定后没有气泡
d.配制100 mL待测溶液时,有少量溅出