题目内容
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等元素的化合物杂质）为原料获得。有关工艺流程如下：
（1）往废渣中加H2SO4酸漫，要充分搅拌，其目的是 。
（2）加Na2S的目的是除去铜、锌等杂质，请写出除去Cu2+的离子方程式 。
（3）加6%的H2O2时，温度不能过高，其目的是 。
（4）除铁方法：用H2O2充分氧化后，再用NaOH控制pH值2～4范围内生成氢氧化铁沉淀。在上述方法中，氧化剂可用NaClO3代替，用NaClO3氧化Fe2+的离子方程式为 。
（5）上述流程中滤液III的溶质的主要成分是： 。
（6）操作I包括以下过程：过滤，用H2SO4溶解， 、 、过滤、洗涤获得产品。
（16分）（1）加快反应速率或提高浸出率（合理的给分） （2分）
（2）S2ˉ+Cu2+=CuS↓（2分）
（3）减少（防止）过氧化氢的分解 （2分）
（4）6Fe2++ClO3ˉ+6H+=6Fe3++Clˉ+3H2O（2分）
（5）Na2SO4、NiSO4（4分，漏选得2分，错选不给分）
（6）蒸发浓缩 冷却结晶（4分）
解析试题分析：（1）根据化学反应速率的影响因素及规律可知，充分搅拌的目的是加快废渣中的镍单质等与硫酸反应的速率，提高镍元素的浸出率；（2）Na2S是可溶性盐，溶于水时电离出S2ˉ，S2ˉ与Cu2+易反应生成CuS沉淀；（3）过氧化氢是绿色氧化剂，其目的是将Fe2+完全氧化为Fe3+，且不引入新的杂质，但是H2O2不稳定，受热易分解为水和氧气，因此温度不能过高；（4）NaClO3是可溶性盐，NaOH是强碱，根据题意可知，Fe2+是还原剂，ClO3ˉ是氧化剂，Fe3+是氧化产物，还原产物是Clˉ，而不是Cl2，因为碱性溶液不能大量存在Cl2，根据铁元素化合价升高总数等于氯元素化合价降低总数，电荷守恒、原子守恒原理可得反应式：6Fe2++ClO3ˉ+6H+=6Fe3++Clˉ+3H2O；（5）读图可知，加Na2S的目的是除去铜、锌等杂质，加H2O2、NaOH的目的是除去铁等杂质，加Na2CO3的目的是除去铬等杂质，因此推断滤液1的主要成分是NiSO4、FeSO4、Cr2(SO4)3、Na2SO4，滤液II的主要成分是NiSO4、Cr2(SO4)3、Na2SO4，滤液III的主要成分是NiSO4、Na2SO4；（6）从NiSO4、Na2SO4及硫酸的混合溶液中制取NiSO4?6H2O晶体，需要蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等过程。
考点：考查物质制备型工艺流程大题，涉及解释操作的目的、除杂实质、温度控制的原因、滤液主要成分、晶体制备的基本操作等知识。
名校课堂系列答案
亚铁盐中，FeSO4?7H2O露置于空气中易被氧气氧化，而莫尔盐[(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O]露置于空气中不易被氧气氧化，是一种重要的定量分析试剂。其制备原理是：FeSO4+(NH4)2SO4+6H2O =(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O。
实验室用废铁屑制备莫尔盐的过程如下：
（1）步骤I除锈的操作是：将废铁屑放入烧杯， ，过滤，洗涤。
（2）步骤II铁屑的溶解在锥形瓶中进行，并水浴加热到60℃左右，需要的仪器是铁架台、石棉网、大烧杯、 。
（3）步骤III中加入的（NH4)2SO4与溶液中FeSO4的物质的量需满足的关系为：n[(NH4)2SO4]∶n[FeSO4]= 。
为了确定（NH4)2SO4的用量，下列方法简便可行的是 (填编号）。
A．称量废铁屑的质量，推算所需（NH4)2SO4的质量
B．称量无锈铁屑和步骤II之后剩余铁屑的质量，推算所需（NH4)2SO4的质量
C．测定FeSO4溶液的浓度和体积，推算所需（NH4)2SO4的质量
（4）所得晶体样品中可能混有的杂质是FeSO4·7H2O和（NH4)2SO4中的一种。某小组设计了如下方案进行检验和测定，请在答题卡上完成表中内容。
| 序号 | 实验方案 | 实验现象和结论 |
| 步骤1 | 取少量样品 | 样品颜色可能有变化。 |
| 步骤2 | 步骤1后将样品转移到试管中，加入去氧蒸馏水，振荡溶解，调节至酸性，________ ___________ __ 。 | 若 ，说明样品中含有FeSO4·7H2O杂质。 |
| 步骤3 | 若步骤2证明样品不含FeSO4?7H2O杂质，再另取样品测定其中NH4+的质量分数w1与理论值w2比较。 | 若w1 w2，说明样品中含有（NH4)2SO4杂质。 |
下列有关实验操作，现象和结论都正确的是
| 选项 | 实验操作 | 现象 | 结论 |
| A | 将过量CO2通入CaCl2溶液中 | 无白色沉淀 | 生成Ca(HCO3)2溶于水 |
| B | 常温下将Al片插入浓硫酸中 | 无明显现象 | Al片和浓硫酸不反应 |
| C | 用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上 | 试纸变蓝色 | 浓氨水呈碱性 |
| D | 将SO2通入溴水中 | 溶液褪色 | SO2具有漂白性 |
仅用下表提供的仪器和药品，就能达到相应实验目的的是、
| 编号 | 仪器 | 药品 | 实验目的 |
| A | 托盘天平（带砝码）、胶头滴管、量筒、烧杯、药匙、玻璃棒 | NaCl固体、蒸馏水 | 配制一定质量份数的NaCl溶液 |
| B | 分液漏斗、烧瓶、锥形瓶、导管及橡皮塞 | 盐酸、大理石、碳酸钠溶液 | 证明非金属性：Cl>C>Si |
| C | 酸式滴定管、胶头滴管、铁架台（带铁夹） | 已知浓度的盐酸、待测NaOH溶液 | 测定NaOH溶液的物质的量浓度 |
| D | 烧杯、分液漏斗、胶头滴管、铁架台 | 待提纯的AlCl3溶液，NaoH溶液 | 提纯混有MgCl2杂质的AlCl3溶液 |
下列各组中的实验步骤及现象，能达到相应实验目的的是
| | 实验目的 | 实验步骤及现象 |
| A | 检验亚硫酸钠试样是否变质 | 试样  白色沉淀 沉淀不溶解 |
| B | 制取氯气并探究氯气是否具有漂白性 | MnO2和稀盐酸 气体 褪色 |
| C | 证明酸性条件H2O2氧化性比I2强 | 碘化钠溶液  溶液变蓝色 |
| D | 探究浓度对于化学平衡的影响 | FeCl3和KSCN混合溶液 红色变深 |
下列实验方案正确且能达到相应实验预期目的的是
 |  |  |  |
| A．制取少量蒸馏水 | B．制取少量NO2 | C．比较MnO2、Cl2、I2的氧化性 | D．探究NH4HCO3的热稳定性 |