Question

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（Mg^2＋）=      。

Answer 1

（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）

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