Question

【题目】反应原理在工业的应用:

（1）科研人员将粗锰(含杂质的锰)粉碎后加入到SnCl2溶液中使其溶解浸出(假定杂质不反应，溶液体积不变)，发生反应Mn(s)+ Sn2+(aq)Mn2+(aq)+ Sn(s)，为加快反应速率可以采取的措施________；不考虑温度因素，一段时间后Mn的溶解速率加快，可能的原因是_______。

（2）常温下，Ksp(FeS)＝1×10-18，FeS饱和溶液中[H＋]与[S2－]之间存在关系：[H＋]2·[S2－]＝1.0×10－22，为了使溶液里c(Fe2＋) 达到1 mol·L－1，现将适量FeS投入其饱和溶液中，应调节溶液中的PH=_______。

（3）工业上利用含镍废水(镍主要以NiR2络合物形式存在制取草酸镍(NiC2O4),工艺流程如图所示：

已知：Ⅰ:NiR2(aq)Ni2+(aq)+2R-(aq) (R-为有机物配体，K=1.6×10-14)

Ⅱ:Ksp[Fe(OH)3]=1×10-38，Ksp[Ni(OH)2]=2×10-15

Ⅲ:“脱络”过程中，R-能与·OH(Fe2+和H2O2反应产生的中间产物)反应生成·R(有机物自由基)

①“沉铁”时，若溶液中c(Ni2+)=0.01mol·L-1，加入碳酸钠调溶液的pH=________(假设溶液体积不变)使Fe3+恰好沉淀完全(离子的浓度≤1.0×10-5mol·L-1)，此时________(填“有”或“无”)Ni(OH)2沉淀生成。

②“沉镍”即得到草酸镍沉淀，其离子方程式是______________________

③NiR2中加入Fe2+和H2O2能够实现“脱络”的原因是_________________

（4）Na2SO3氧化反应：2Na2SO3＋O2＝2Na2SO4其反应速率受溶解氧浓度影响，分为富氧区和贫氧区两个阶段。为确定贫氧区速率方程中a的值（取整数），分析实验数据。当溶解氧浓度为4. 0 mg·L-1时，c（Na2SO3）与速率数值关系如下表，则a＝______。

Answer 1

【答案】升高温度或增大c(Sn2+) 构成原电池 2 3 无 Ni2++H2C2O4 =NiC2O4↓ +2H+ R-能与OH反应使NiR2(aq)Ni2+(aq)+2R-(aq)中R-浓度减小，平衡向正向移动，实现“脱络” 2

【解析】

（1）为加快反应速率可以适当升高温度、增大c(Sn2+)等，根据反应方程式，有Sn单质的生成，与Mn构成原电池，加快反应速率，故答案为：升高温度或增大c(Sn2+)，构成原电池。

（2）由于c(Fe2＋)=1mol·L－1，c(S2－)===1×10-18，又由于[H＋]2·[S2－]＝1.0×10－22，所以c(H＋)=1×10-2mol/L，所以应调节溶液中的pH=2，故答案为：2。

（3）①Ksp[Fe(OH)3]=1×10-38，则使Fe3+恰好沉淀完全所需的c(OH-)==1×10-11mol/L，此时溶液的pH=-lgc(H+)==3，因溶液中c(Ni2+)=0.01mol·L-1，则c(Ni2+)×c2(OH-)=0.01×（1×10-11）2=1×10-24＜Ksp[Ni(OH)2]，因此无Ni(OH)2沉淀生成，故答案为：3，无。

②“沉镍”过程中加入草酸得到草酸镍沉淀，其离子方程式是Ni2++H2C2O4 =NiC2O4↓ +2H+，故答案为：Ni2++H2C2O4 =NiC2O4↓ +2H+。

③络合物NiR2在溶液中存在以下平衡：NiR2(aq)Ni2+(aq)+2R-(aq)。Fe2+与H2O2反应生成—OH，—OH与R-反应转化为难以与Ni2+络合的—R，使溶液中c(R-)减小，平衡正向移动，实现“脱络”，故答案为：R-能与OH反应使NiR2(aq)Ni2+(aq)+2R-(aq)中R-浓度减小，平衡向正向移动，实现“脱络”。

（4）当溶解氧浓度为4.0mgL-1时，c（Na2SO3）与速率数值关系如表，v1：v2=c1a（SO32-）：c2a（SO32-），=，解得a=2；故答案为：2。