题目内容

(12分)NiSO4·6H2O是一种绿色易溶于水的晶体,广泛用于化学镀镍、生产电池等,可由电镀废渣(除含镍外,还含有:Cu、Zn、Fe、Cr等杂质)为原料获得。操作步骤如下:
①用稀硫酸溶液溶解废渣,保持pH约1.5,搅拌30min,过滤。
②向滤液中滴入适量的Na2S,除去Cu2+、Zn2+,过滤。
③保持滤液在40℃左右,用6%的H2O2氧化Fe2+,再在95℃加入NaOH调节pH,除去铁和铬。
④在③的滤液中加入足量Na2CO3溶液,搅拌,得NiCO3沉淀。
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⑦蒸发、冷却结晶并从溶液中分离出晶体。
⑧用少量乙醇洗涤并凉干。
(1)步骤②除可观察到黑色沉淀外,还可嗅到臭鸡蛋气味,用离子方程式说明气体的产生: ▲  
(2)步骤③中,加6%的H2O2时,温度不能过高,其原因是:  ▲ 
(3)除铁方法有两种,一是用H2O2作氧化剂,控制pH值2~4范围内生成氢氧化铁沉淀;另一种方法常用NaClO3作氧化剂,在较小的pH条件下水解,最终生成一种浅黄色的黄铁矾钠[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀除去。下图是温度-pH值与生成的沉淀关系图,图中阴影部分是黄铁矾稳定存在的区域(已知25℃时,Fe(OH)3的Ksp= 2.64×10?39)。下列说法正确的是  ▲ (选填序号)。

a.FeOOH中铁为+2价
b.若在25℃时,用H2O2氧化Fe2+,再在pH=4时除去铁,此时溶液中c(Fe3+)=2.64×10?29
c.用氯酸钠在酸性条件下氧化Fe2+离子方程式为:6Fe2++ClO3+6H+=6Fe3++Cl+3H2O
d.工业生产中温度常保持在85~95℃生成黄铁矾钢,此时水体的pH约为1.2~1.8
(4)确定步骤④中Na2CO3溶液足量,碳酸镍已完全沉淀的简单方法是:  ▲ 
(5)补充上述步骤⑤和⑥(可提供的试剂有6mol/L的H2SO4溶液,蒸馏水、pH试纸)。
(12分)
(1)S2+2H+=H2S↑(2分)
(2)减少过氧化氢的分解(2分)
(3)cd (2分,漏选得1分,错选不给分)
(4)上层清液呈无色(答静置后向上层液中再加入Na2CO3溶液后没有沉淀生成也给分)(2分)
(5)⑤过滤,并用蒸馏水洗涤沉淀2~3次直至流出液用pH试纸检验呈中性(2分)。
⑥向沉淀中加6mol/L的H2SO4溶液,直至恰好完全溶解(2分)
练习册系列答案
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(10分)无水氯化镁是制备某种催化剂的中间体。某研究性学习小组设计实验方案进行制取无水氯化镁等实验。请填写下列空白。
[实验一]利用下图实验装置(夹持和加热装置省略),在HCl气流中小心加热MgCl2·6H2O晶体制取无水氯化镁(无水氯化镁易吸水)。烧瓶中发生的反应为:
NaCl+H2SO4(浓)=NaHSO4+HCl↑

(1)试剂X是                
(2)该实验装置存在一个缺陷是            
[实验二]通过下列步骤,测定实验一所得产物中氯元素含量以确定产物是否含有结晶水:
①称取m1g样品置于烧杯中,充分溶解;
②加入足量硝酸银溶液,充分反应后,过滤;
③洗涤沉淀,干燥至恒重,称得沉淀质量为m2g。
(3)若步骤③的操作中未洗涤沉淀,将导致测得的氯元素含量      (填“偏高”或“偏低”)。
(4)若测得m1=10.40,m2=28.70,则所得产品MgCl2·nH2O中n的值为       
[实验三]一定条件下,氯化镁与四氯化钛的混合物可作烯烃聚合反应的催化剂。为了探究温度、氯化镁固体的含水量以及粉碎方式对该催化剂催化效果的影响,设计如下对比实验:

注:催化效果用单位时间内每克催化剂得到产品的质量来表示
(5)表中ω=           
(6)从实验1,2可以得出的结论是            
(7)设计实验2、3的目的是                

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