12.硫酸渣是用黃鐵礦制造硫酸過程中排出的廢渣,主要化學(xué)成分為SiO2:約45%,F(xiàn)e2O3:約40%,Al2O3:約10%,MgO:約5%.目前我國已經(jīng)在技術(shù)上取得突破--用硫酸渣煉鐵.Fe3+開始沉淀為氫氧化物的pH=1,沉淀完全時的pH為3.7
I.某學(xué)生探究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計了不同的方案,用化學(xué)基本知識進行金屬元素的提取實驗.方案一:

請回答:
(1)寫出固體E的化學(xué)式:Mg(OH)2.試劑①是A     
A.氫氧化鈉    B.氧化鋁      C.氨水    D.水
(2)若要準(zhǔn)確測定溶液的pH是否達(dá)到3.7,下列物品中可供使用的是C
A.石蕊試液          B.廣泛pH試紙         C.pH計
(3)溶液H中溶質(zhì)的化學(xué)式:NaCl、NaHCO3
(4)要將固體C、固體E和固體G都轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的穩(wěn)定的氧化物,需進行的實驗操作為灼燒.
方案二:

(5)此方案制得的氧化鋁含有的主要雜質(zhì)是:二氧化硅
(6)寫出由溶液M→固體乙這個過程中,主要化學(xué)反應(yīng)的離子方程式:SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-、AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-

分析 I.根據(jù)硫酸渣的成分為SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO,當(dāng)向硫酸渣中加過量鹽酸時,二氧化硅和鹽酸不反應(yīng),所以固體A是二氧化硅,氧化鐵、氧化鋁、氧化鎂和鹽酸反應(yīng),所以溶液B的溶質(zhì)是氯化鎂、氯化鐵、氯化鋁、鹽酸(過量);向溶液B中加試劑①并調(diào)節(jié)溶液的pH值為3.7,結(jié)合題意溶液pH=3.7時Fe3+已經(jīng)沉淀完全知,試劑①是能和氯化鐵反應(yīng)生成沉淀的物質(zhì)且和鋁離子反應(yīng)沒有沉淀生成,所以試劑①只能是強堿溶液,固體C是氫氧化鐵;向溶液D中加入試劑①并調(diào)節(jié)溶液的pH值為13,溶液呈強堿性溶液,鋁元素在溶液中以偏鋁酸根離子存在,鎂離子和氫氧根離子生成氫氧化鎂沉淀,所以固體E是氫氧化鎂;溶液F的溶質(zhì)含有偏鋁酸鈉和氯化鈉,向F溶液中通入過量二氧化碳?xì)怏w,偏鋁酸鈉和二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀,所以G是氫氧化鋁,H為NaCl 和 NaHCO3溶液,據(jù)此分析;
(1)固體E是氫氧化鎂;試劑①是強堿溶液;
(2)根據(jù)pH值精確到小數(shù)點后一位; 
(3)溶液H的溶質(zhì)含有NaCl 和 NaHCO3;    
(4)根據(jù)難溶性堿加熱分解;
方案二:根據(jù)硫酸渣的成分為SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO,當(dāng)向硫酸渣中加過量氫氧化鈉時,F(xiàn)e2O3、MgO和氫氧化鈉不反應(yīng),所以固體甲是Fe2O3、MgO,SiO2、Al2O3和氫氧化鈉反應(yīng),所以溶液M的溶質(zhì)是硅酸鈉、偏鋁酸鈉、氫氧化鈉(過量);向溶液M中通入過量二氧化碳?xì)怏w,硅酸鈉、偏鋁酸鈉、氫氧化鈉都與二氧化碳反應(yīng),所以固體乙是硅酸、氫氧化鋁,進行加熱得到二氧化硅和氧化鋁.
(5)根據(jù)硅酸、氫氧化鋁,進行加熱得到二氧化硅和氧化鋁分析;
(6)向溶液M中通入過量二氧化碳?xì)怏w,硅酸鈉、偏鋁酸鈉、氫氧化鈉都與二氧化碳反應(yīng),據(jù)此書寫離子方程式.

解答 解:(1)根據(jù)以上分析,固體E是氫氧化鎂,試劑①是強堿溶液,故答案為:Mg(OH)2:A;
(2)因PH值精確到小數(shù)點后一位,而石蕊試液測得的PH值在一個范圍內(nèi),廣泛pH試紙測得的PH值是一個整數(shù),精密pH試紙、pH計均可準(zhǔn)確到小數(shù)點后一位,故選:C;          
(3)溶液F的溶質(zhì)含有偏鋁酸鈉和氯化鈉,向F溶液中通入過量二氧化碳?xì)怏w,偏鋁酸鈉和二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉,所以溶液H的溶質(zhì)含有NaCl 和 NaHCO3,故答案為:NaCl、NaHCO3
(4)固體C是氫氧化鐵,固體E是氫氧化鎂,固體G是氫氧化鋁,加熱均可分解得到對應(yīng)的氧化物,故答案為:灼燒; 
(5)根據(jù)以上分析,固體乙是硅酸、氫氧化鋁,進行加熱得到二氧化硅和氧化鋁,所以此方案制得的氧化鋁含有的主要雜質(zhì)是二氧化硅,故答案為:二氧化硅;
(6)向溶液M中通入過量二氧化碳?xì)怏w,硅酸鈉、偏鋁酸鈉、氫氧化鈉都與二氧化碳反應(yīng),由溶液M→固體乙這個過程中,硅酸鈉和過量二氧化碳反應(yīng)生成硅酸沉淀和碳酸氫鈉,離子方程式為:SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-,偏鋁酸鈉和過量二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉,離子方程式為:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,故答案為:SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-、AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-

點評 本題考查了物質(zhì)的分離、提純的方法選擇及應(yīng)用,實驗方案設(shè)計和評價,題目難度較大,明確各物質(zhì)的性質(zhì)是解本題的關(guān)鍵,本題注意關(guān)系式法的利用.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

16.下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)說法正確的是(  )
A.碳酸氫鈉比碳酸鈉熱穩(wěn)定強
B.Na2O2可用作供氧劑
C.K2FeO4具有強還原性且被氧化生成Fe3+,可用于水的消毒和凈水
D.打磨過的鋁箔在空氣中受熱熔化,并不滴落,說明鋁與氧氣沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

3.表中能量表示將1mol分子完全拆解成原子所消耗的能量,
物質(zhì)H2(g)A2(g)B2(g)HA(g)HB(g)
能量(kJ)436a193432366
已知A2(g)與氫氣化合生成1molHA(g)時放出的熱量為92.5kJ,結(jié)合以上信息,下列說法正確的是(  )
A.能量最高的分子是H2B.最穩(wěn)定的分子是B2
C.a=243D.HB(g)+A2(g)═B2(g)+HA(g) 是吸熱反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

20.化學(xué)與科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境密切相關(guān).下列有關(guān)說法中正確的是( 。
A.朝鮮第三次核試驗產(chǎn)生的放射性物質(zhì)的衰變?yōu)榛瘜W(xué)變化
B.燃燒化石燃料排放的廢氣中含大量CO2、SO2,形成酸雨
C.為防止垃圾污染城市,可采用露天焚燒或深埋的方法進行處理
D.用高純度二氧化硅制作的光導(dǎo)纖維遇強堿會“斷路”

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.下列說法不正確的是( 。
A.乙烷與氯氣在光照條件下發(fā)生加成反應(yīng)
B.甲烷和乙烯都可以與氯氣反應(yīng),反應(yīng)類型不同
C.蔗糖、油脂、蛋白質(zhì)都可以水解
D.乙醇能夠被酸性的高錳酸鉀溶液直接氧化成乙酸

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

17.“封管實驗”具有簡易、方便、節(jié)約、綠色等優(yōu)點,觀察下面四個“封管實驗”(夾持裝置未畫出),判斷下列說法正確的是( 。
A.加熱時,①上部匯集了固體NH4Cl,說明NH4Cl的熱穩(wěn)定性比較好
B.加熱時,②溶液褪色或紅色變淺,冷卻后又都變?yōu)榧t色
C.加熱時,③溶液褪色或紅色變淺,冷卻后又都變?yōu)榧t色
D.三個“封管實驗”中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)都是可逆反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

4.向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至過量,觀察到產(chǎn)生白色沉淀CuI,溶液變?yōu)樽厣傧蚍磻?yīng)后的混合物中不斷通人SO2氣體,溶液逐漸變成無色.下列分析正確的是( 。
A.滴加KI溶液時,轉(zhuǎn)移2 mol e-時生成 1 mol白色沉淀
B.通入SO2后溶液逐漸變成無色,體現(xiàn)了 SO2的漂白性
C.通入SO2時,SO2與I2反應(yīng),I2作還原劑
D.上述實驗條件下,物質(zhì)的氧化性:Cu2+>I2>SO2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

1.某氣態(tài)烴的密度是相同狀況下氫氣密度的28倍.1mol該烴在空氣中完全燃燒生成水72g. 求:
(1)該烴的相對分子質(zhì)量.       
(2)該烴的分子式.
(3)寫出屬于烯烴的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

2.CO和苯都是重要的化工原料.下圖是某有機物B合成的過程.

請回答:
(1)寫出反應(yīng)①的反應(yīng)類型加成反應(yīng),反應(yīng)②所加試劑水.
(2)關(guān)于物質(zhì)A(CH2=CHCOOH)化學(xué)性質(zhì)的說法正確的是B.
A.物質(zhì)A含有一種官能團
B.物質(zhì)A與Na2CO3溶液反應(yīng)能產(chǎn)生氣泡
C.物質(zhì)A不能使酸性KMnO4溶液褪色
D.常溫常壓下,物質(zhì)A呈氣態(tài)
(3)反應(yīng)④的反應(yīng)機理與制取乙酸乙酯相似,寫出其化學(xué)方程式+CH2=CHCOOH$?_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$+H2O.

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同步練習(xí)冊答案