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)SiO2

(2)NaAlO2+CO2+2H2OAl(OH)3↓+NaHCO3

(3)①3.7 ②Al3++4OH-Al+2H2O、Mg2++2OH-Mg(OH)2↓ ③10-11.4

【解析】(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Ksp=c(Mg2+)·c2(OH-)=10-5×(10-3.2)2=10-11.4。