题目内容
镍电池广泛应用于混合动力汽车系统，电极材料由Ni（OH）2、炭粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成．由于电池使用后电极材料对环境有危害，某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究，并设计出相关实验流程图
已知：①NiCl2易溶于水，Fe3+不能氧化Ni2+
②某温度下一些金属氢氧化物的Ksp及沉淀析出的理论pH如表所示：
| M（OH）n | Ksp | pH | |
| 开始沉淀 | 沉淀完全 | ||
| Al（OH）3 | 1.9×10-33 | 3.43 | 4.19 |
| Fe（OH）3 | 3.8×10-38 | 2.53 | 2.94 |
| Ni（OH）2 | 1.6×10-14 | 7.60 | 9.75 |
回答下列问题：
（1）根据表数据判断步骤②依次析出沉淀Ⅱ 和沉淀Ⅲ （填化学式），则pH1 pH2（填填“＞”、“=”或“＜”），控制两种沉淀析出可利用 。
A．pH试纸 B．石蕊指示剂 C．pH计
（2）已知溶解度：NiC2O4＞NiC2O4?H2O＞NiC2O4?2H2O，则反应③的化学方程式是 ．第③步反应后，过滤沉淀时需要的玻璃仪器有 ．若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因 、 。
（3）④中阳极反应产生的气体E为 ，验证该气体的试剂为 。
（4）试写出反应⑥的离子方程式_____________________________________________
（1）Fe(OH)3 Al(OH)3 ＜ C （4分）
（2）NiCl2+Na2C2O4+2H2O=NiC2O4·2H2O+2NaCl （2分）
烧杯、漏斗、玻璃棒；（3分） 滤纸破损、过滤液的液面高于滤纸的边缘（2分）
（3）Cl2 湿润的淀粉碘化钾试纸（2分）
（4）2Ni(OH)2+Cl2+2OH—=2Nii(OH)3+2Cl—（2分）
解析试题分析：（1）根据金属氢氧化物的Kap及沉淀析出的理论pH，结合流程图可知，先沉淀的是三价铁离子，随后沉淀的是三价铝离子，控制两种沉淀析出必须准确测定溶液PH，所以用PH计测定，故答案为：沉淀Ⅱ是Fe(OH)3，沉淀Ⅲ是Al(OH)3 ，PH1＜PH2，C；
（2）由溶解度：NiC2O4＞NiC2O4·H2O＞NiC2O4·2H2O和流程中的变化可知沉淀为溶解度小的NiC2O4·2H2O，所以根据转化关系写出化学方程式；在过滤装置中用到的玻璃仪器和注意问题，根据装置和操作步骤写出NiCl2+Na2C2O4+2H2O=NiC2O4.2H2O↓+2NaCl，故答案为：NiCl2+Na2C2O4+2H2O=NiC2O4.2H2O↓+2NaCl； 漏斗、玻璃棒、烧杯；玻璃棒划破滤纸、滤液超过滤纸边缘；
（3）D溶液时氯化钠溶液，电解反应方程式2NaCI+2H2O
2NaOH+Cl2↑+H2↑，E气体为Cl2，故答案：Cl2，淀粉碘化钾溶液；
（4）根据转化关系和Ni2＋沉淀的PH推知，加入氢氧化钠的主要目的是把NiC2O4·2H2O沉淀转化为Ni(OH)2沉淀，为了使沉淀完全转化，加入的氢氧化钠溶液应过量，根据镍元素化合价变化，结合氧化还原反应的规律写出离子方程2Ni(OH)2+2OH－+Cl2=2Ni(OH)3 +2Cl－；
考点：考查金属回收的基本方法、难溶电解质的溶解与沉淀应用、沉淀转化的条件，铝、铁、镍元素化合物的化学性质，离子的沉淀PH范围，物质的分离、提纯的方法，实验基本操作等。
Ⅰ.铜铁及其化合物在日常生活中应用广泛，某研究性学习小组用粗铜（含杂质Fe）与过量氯气反应得固体A，用稀盐酸溶解A，然后加试剂调节溶液的pH后得溶液B，溶液B经系列操作可得氯化铜晶体，请回答：
（1）固体A用稀盐酸溶解的原因是 __。
（2）检验溶液B中是否存在Fe3＋的方法是 __。
（3）已知元素在高价态时常表现氧化性，若在酸性CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液，加热，生成CuCl沉淀，则生成CuCl的离子方程式是 。
Ⅱ.常温下，某同学将稀盐酸和氨水等体积混合，两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表：
| 实验编号 | 氨水物质的量浓度/（mol·L－1） | 盐酸物质的量浓度/（mol·L－1） | 混合溶液pH |
| ① | 0.1 | 0.1 | pH＝5 |
| ② | c | 0.2 | pH＝7 |
| ③ | 0.2 | 0.1 | pH>7 |
请回答：
（4）从第①组情况分析，该组所得混合溶液中由水电离出的c（H＋）＝ __mol·L－1；从第②组情况表明，c __（填“>”“<”或“＝”）0.2 mol·L－1；从第③组情况分析可知，混合溶液中c（NH4+） __（填“>”“<”或“＝”）c（NH3·H2O）。
（5）写出以下四组溶液NH4+浓度由大到小的顺序 __> __> __> __（填选项编号）。
A．0.1 mol·L－1 NH4Cl
B．0.1 mol·L－1 NH4Cl和0.1 mol·L－1 NH3·H2O
C．0.1 mol·L－1 NH3·H2O
D．0.1 mol·L－1 NH4Cl和0.1 mol·L－1 HCl
1 L某混合溶液，可能含有的离子如下表。
| 可能大量含有的阳离子 | H＋、K＋、Mg2＋、Al3＋、NH4+、Fe2＋、Fe3＋ |
| 可能大量含有的阴离子 | Cl－、Br－、I－、CO32—、AlO2— |
(1)往该溶液中逐滴加入NaOH溶液，产生沉淀的物质的量(n)与加入NaOH溶液的体积(V)的关系如图所示。则该溶液中一定不含有的离子是_________________________。
(2)BC段离子方程式为_______________________________________________。
(3)V1、V2、V3、V4之间的关系为__________________________________________。
(4)经检测，该溶液中还含有大量的Cl－、Br－、I－，若向1 L该混合溶液中通入一定量的Cl2，溶液中Cl－、Br－、I－的物质的量与通入Cl2的体积(标准状况)的关系如表所示，分析后回答下列问题。
| Cl2的体积(标准状况) | 2.8 L | 5.6 L | 11.2 L |
| n(Cl－) | 1.25 mol | 1.5 mol | 2 mol |
| n(Br－) | 1.5 mol | 1.4 mol | 0.9 mol |
| n(I－) | a mol | 0 | 0 |
①当通入Cl2的体积为2.8 L时，溶液中发生反应的离子方程式为_________________。
②原溶液中Cl－、Br－、I－的物质的量浓度之比为_____________________________。
(1)某无色稀溶液X中，可能含有下表所列离子中的某几种。
| 阴离子 | CO32—、SiO32—、AlO2—、Cl－ |
| 阳离子 | Al3＋、Cu2＋、Mg2＋、NH4+、Na＋ |
现取该溶液适量，向其中加入某试剂Y，产生沉淀的物质的量(n)与加入试剂Y的体积(V)的关系如图所示。
①若Y是盐酸，则溶液中含有的金属阳离子是_________________________________，
ab段发生反应的总离子方程式为___________________________________
表中Oa段与Y溶液反应的离子的物质的量之比为__________[要标明离子符号，如n(Na＋)]。
②若Y是NaOH溶液，则bc段反应的离子方程式为______________________________
若不考虑离子的水解因素，忽略H＋和OH－的影响，且溶液中只存在4种离子，则它们的离子个数比为___________________________________[按阳离子在前，阴离子在后，高价在前，低价在后的顺序排列]。
(2)锡为第ⅣA族元素，锡的单质和化合物与某些物质的化学性质上有许多相似之处。已知锡元素具有如下性质：
Sn4＋＋Sn=2Sn2＋；
2Sn2＋＋O2＋4H＋=2Sn4＋＋2H2O；
2H＋＋SnO22—
Sn(OH)2Sn2＋＋2OH－。试回答：
①锡溶于盐酸，再向反应后的溶液中通入氯气，有关反应类似于铁的相应变化，试写出有关反应的离子方程式：______________________________________，
②将①中溶液蒸干后继续加热所得固体，变化过程类似于FeCl3溶液相应的变化，则最后得到的固体物质是(分子式)__________。
③若可用SnCl2溶液与过量的碱溶液反应的方法制Sn(OH)2, 该碱是__________。
2Cl2+2H2O,可实现氯的循环利用。