Question

某工业废渣的主要成分为SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃、MgO。现根据下列方案对其进行处理以回收废渣中的金属元素。

回答下列问题。
(1)固体A的化学式为　　　　                         。 
(2)反应a的化学反应方程式为　                          。 
(3)25 ℃时,溶液中金属离子的物质的量浓度与溶液pH的关系如图所示:

①调节pH(Ⅰ)的pH为　　　                           　;
②溶液D加入氢氧化钠溶液的同时调节pH(Ⅱ)所发生反应的离子方程式为　                                              ;
③从图中数据计算可得Mg(OH)₂的溶度积K_sp[Mg(OH)₂]约为　　               　　。

Answer 1

(1)SiO₂
(2)NaAlO₂+CO₂+2H₂OAl(OH)₃↓+NaHCO₃
(3)①3.7　②Al³⁺+4OH^-Al+2H₂O、Mg²⁺+2OH^-Mg(OH)₂↓　③10^-11.4

(1)SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃、MgO中只有二氧化硅不溶于盐酸,所以A是二氧化硅。(2)通入二氧化碳能生成沉淀的只有偏铝酸钠。(3)根据金属离子的物质的量浓度与溶液pH的关系,可知调节pH=3.7时Fe³⁺完全沉淀,而Al³⁺、Mg²⁺还没有开始沉淀,而pH=10.8时Mg²⁺完全沉淀,铝离子转变为Al。当pH=10.8时镁离子完全沉淀,此时可以看做Mg²⁺浓度为10^-5 mol/L,溶液中OH^-浓度为10^-3.2 mol/L,则有K_sp=c(Mg²⁺)·c²(OH^-)=10^-5×(10^-3.2)²=10^-11.4。