[题目]I.硫酸工业中废渣称为硫酸渣.其成分为SiO2.Fe2O3.Al2O3.MaO.某学习小组的同学设计以下方案.进行硫酸渣中金属元素的提取实验.已知:溶液pH=3.7时.Fe3+已经沉淀完全,一水合氨其饱和溶液中c(OH-)约为1×10-3mol·L-1.(1)写出A与氢氧化钠溶液反应的离子方程式: .(2)上述流程中两次使用试剂①.推测试剂� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】I.硫酸工业中废渣称为硫酸渣，其成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MaO。某学习小组的同学设计以下方案，进行硫酸渣中金属元素的提取实验。

已知：溶液pH=3.7时，Fe3+已经沉淀完全；一水合氨其饱和溶液中c(OH－)约为1×10-3mol·L-1。

（1）写出A与氢氧化钠溶液反应的离子方程式：______________________________。

（2）上述流程中两次使用试剂①，推测试剂①应该是____________（填字母）

A．氢氧化钠　　　B．氧化铝　　 C．氨水　　　　 D．水

（3）H中溶质是______________。（填化学式）

（4）溶液D到固体E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）计算溶液F中c（Mg2+）=______________ （25℃时，氢氧化镁的Ksp=5.6×10-12）

II.某化学兴趣小组用下图所示装置进行电化学原理的实验探究。

（1）A装置为乙醇燃料电池，若X、Y均是铜，电解质溶液为NaOH溶液，电池工作一段时间，X极附近生成砖红色沉淀，查阅资料得知是Cu2O，试写出该电极发生的电极反应式为________________________。

（2）若B电池的电解质溶液为500mL1.0mol/L的NaCl溶液，X、Y皆为惰性电极，当电池工作一段时间断开电源K，Y电极有560mL（标准状况）无色气体生成（假设电极产生气体完全溢出，溶液体积不变）此时B电池溶液的pH=____________，要是该溶液恢复到原来的状态，需加入____________（填物质并注明物质的量）。

【答案】SiO2＋2OH－=SiO32－＋H2O A NaHCO3和NaCl 镁离子沉淀不完全或氢氧化铝溶解不完全 5.6×10-10mol·L-1 2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O 13 通0.05mol的HCl

【解析】

I、（1）硫酸渣中的成分SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO，SiO2为酸性氧化物，Fe2O3、MgO为碱性氧化物，Al2O3为两性氧化物，加过量盐酸后，固体A为SiO2，固体A与NaOH溶液反应的离子方程式为SiO2＋2OH－=SiO32－＋H2O；

（2）根据(1)的分析，滤液B中含有的离子有Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、H＋、Cl－，根据信息，当pH=3.7时，Fe3＋全部转化为沉淀，加入试剂①调节pH=3.7，其目的是让Fe3＋以Fe(OH)3形式沉淀出来，溶液D中加入试剂①，调节pH=13，根据信息，一水合氨其饱和溶液中c(OH－)约为1×10－3mol·L－1，其pH为=11，说明加入试剂①为强碱，故A正确；

（3）根据（2）的分析，溶液D中含有金属阳离子是Mg2＋、Al3＋，加入NaOH溶液调pH=13，此时Al元素以AlO2－形式存在，固体E为Mg(OH)2，则溶液F中含有偏铝酸钠和氯化钠，向F的溶液中通入过量的CO2，发生AlO2－＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO3－，即溶液H中的溶质为NaHCO3和NaCl；

（4）在强碱性条件下，铝元素以AlO2－存在，镁元素以Mg(OH)2存在，当溶液的pH=13时，溶液呈强碱性，如果pH过小，可能导致的后果是镁离子沉淀不完全或氢氧化铝溶解不完全；

（5）溶液F中Mg(OH)2为饱和溶液，此时溶液的pH=13，即c(OH－)=10－1mol·L－1，c(Mg2＋)==5.6×10－10mol·L－1；

II、（1）X极附近生成砖红色沉淀，该砖红色沉淀为Cu2O，说明此电极Cu失去电子转化成Cu2O，即X电极反应式为2Cu－2e－＋2OH－=Cu2O＋H2O；

（2）根据(1)的分析，X电极为阳极，Y为阴极，Y电极的反应式为2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，n(OH－)=2n(H2)=×2=0.05mol，c(OH－)==0.1mol·L－1，即pH=13；X电极反应式为2Cl－－2e－=Cl2↑，当生成560mLH2时，生成Cl2的物质的量为=0.025mol，而NaCl溶液中n(Cl－)=500×10－3L×1.0mol·L－1=0.5mol，显然电解食盐水，从体系中脱离出来的是H2和Cl2，因此恢复到原来状态，需要通0.05mol的HCl。