Question

硫酸工业中废渣的成分为SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃、MgO。 某探究性学习小组的同学设计以下实验方案，将硫酸渣中金属元素转化为氢氧化物沉淀分离开来。

已知常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下：

（1）工业上用固体A作原料制取粗硅的化学方程式为                      。

（2）实验室用11.9mol/L的浓盐酸配制250mL3.0 mol/L的稀盐酸，所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和量筒外，还需要                             。

（3）上述流程中的试剂Y最好选用下列中的      （选填字母编号）。

A．水               B．氧化镁           C．氨水             D．氢氧化钠

（4）写出反应F→H的离子方程式                        。

（5）溶液H显碱性，原因是                              （用离子方程式和必要的文字说明）。

（6）实验室可用大理石和稀盐酸反应制取上述流程中所需的CO₂，仪器如下，装置A产生CO₂，按气流方向连接各仪器接口，顺序为a→                 ，装置C中应 盛放的试剂为                      。

Answer

（1）2C＋SiO2Si＋2CO↑ 

（2）250mL容量瓶、胶头滴管   (每个1分，容量瓶无规格不得分)   （3）D  

（4）AlO2－＋2H2O＋CO2＝Al(OH)3↓＋HCO3－(或[Al(OH)4]－＋CO2＝Al(OH)3↓＋HCO3－)     （5）HCO3－CO32－＋H+，HCO3－＋H2OH2CO3＋OH－，HCO3－的水解程度大于电离程度

（6）→d→e→c→b     饱和NaHCO3溶液

【解析】

试题分析：（1）以粗硅的制取为背景，考查学生捕捉、获取情境信息的能力，结合所学知识可知利用焦炭还原二氧化硅来制取粗硅。要求学生掌握硅的相关性质，正确书写焦炭与二氧化硅反应的方程式。

(2）考查一定物质的量浓度溶液的配制所需仪器的选择，除题中所给仪器外，还需250mL容量瓶和胶头滴管。要求学生掌握一定物质的量浓度溶液的配制实验。

(3)考查阳离子Mg2+以氢氧化物形式沉淀所需试剂的选择，根据题给信息和流程可知应该先用氢氧化钠液将Mg2+转化成氢氧化镁沉淀析出同时将Al3+转化成AlO2－（或[Al(OH)4]－）为后续流程做铺垫。

（4）考查AlO2－（或[Al(OH)4]－）与CO2反应离子方程式的书写，要求学生应清楚过量CO2反应的产物并正确书写离子方程式。

（5）考查NaHCO3溶液显碱性的原因分析，学生应清楚仅存在水解平衡，也存在电离平衡，NaHCO3溶液之所以显碱性是因为HCO3－的水解程度大于HCO3－的电离程度。

（6）考查CO2气体的实验室制备、除杂、收集方法。学生需根据实验室制备CO2的原理将所给仪器进行合理地组装。利用大理石和稀盐酸本来反应得到的CO2气体中会混有HCl气体气质，应通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶来除去；CO2气体密度大于空气，

考点：考查一定物质的量浓度溶液的配制、物质的分离与提纯、CO2的制备以及水解原理的应用