Question

【题目】是一种绿色易溶于水的晶体，广泛用于化学镀镍、生产电泡等。可由电镀废渣(除镍元素外，还含有Cu、Zn、Fe、Cr等元素杂质)为原料获得。工艺流程如下：

已知:①是一种不溶于水易溶于强酸的沉淀；②已知，的。

（1）Ni的原子序数为28，则它在周期表中的位置为______，写出H2O2的结构式______。

（2）步骤②，向滤液I中加入适量溶液的目的是除去Cu2+和，其中除去Cu2+的离子方程式为______；加之前需控制pH不能太低的目的是______。

（3）步骤③的目的是除去Fe和Cr，温度不能太高的原因是___________。若在时，调pH=4除去铁，此时溶液中______________。

（4）粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度镍，下列叙述正确的是_ ___(已知：氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+)

A．粗镍作阳极，纯镍作阴极

B．阳极发生还原反应，其电极反应式：

C．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等

D．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Cu2+和

E．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt

Answer 1

【答案】第四周期，第Ⅷ族 H-O-O-H Cu2++ S2-=CuS↓ 避免生成H2S，影响除杂 防止H2O2受热分解 2.6410-9mol/L AE

【解析】

本题将工艺流程与氧化还原、电解池、沉淀溶解平衡相互结合，第一步操作为溶解金属，第二步为除去Cu2+和，第三步除去Fe和Cr，最后得到，在各个步骤中结合氧化还原等一些应用。

（1）根据元素的排列规律及Ni的原子序数为28，可知Ni的位置为：第四周期第Ⅷ族；H2O2为分子晶体，原子之间均以共价单键相连，故的结构式为：H-O-O-H；

故答案为：第四周期第Ⅷ族；H-O-O-H；

（2）S2-与Cu2+和结合可生成沉淀，所以用溶液的目的是除去Cu2+和Zn2+，则除去Cu2+的离子方程式为：Cu2++ S2-=CuS↓；S2-可与结合生成弱电解质H2S，所以前一步在调节溶液的pH不能太低，否则会生成杂质H2S，影响除杂；

故答案为：Cu2++ S2-=CuS↓ ；避免生成H2S，影响除杂；

（3）步骤③除去Fe采用生成的方式，在第一步酸溶时，铁变成Fe2+，因此该处需要氧化剂，发生氧化还原反应，温度太高，氧化剂H2O2分解；由于存在沉淀溶解平衡：，平衡常数，已知pH=4，则，公式换算可得：；

故答案为：防止H2O2受热分解；；

（4）用电解法制备高纯度镍，原理同于制备高纯度铜，粗镍做阳极，活泼金属在阳极放电，该处在阳极反应的金属有Fe、Zn， 失去电子生成Fe2+、Zn2+，Cu和Pt作为阳极泥，在电解槽的底部，阴极发生的电极反应式为：，虽然阴极阳极都是2e-，但Fe、Zn和Cu本身的质量不一样，所以阳极减少的质量不等于阴极生成的质量，所以选AE，

故答案为：AE。