(14分)某化学研究性学习小组通过查阅资料,设计了如下图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备NiSO4?7H2O。已知某化工厂的含镍催化剂主要含有Ni,还含有Al(31%)、Fe(1.3%)的单质及氧化物,其他不溶杂质(3.3%)。![]()
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下:
| 沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Ni(OH)2 |
| pH | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 9.2 |
⑴操作a、c中需使用的仪器除铁架台(带铁圈)、酒精灯、烧杯、玻璃棒外还需要的主要仪器为 。
⑵“碱浸”过程中发生的离子方程式是 。
⑶“酸浸”时所加入的酸是 (填化学式)。酸浸后,经操作a分离出固体①后,溶液中可能含有的金属离子是 。
⑷操作b为调节溶液的pH,你认为pH的最佳调控范围是 。
⑸“调pH为2~3”的目的是 。
⑹产品晶体中有时会混有少量绿矾(FeSO4·7H2O),其原因可能是 。
(9分)目前世界上60%的镁是从海水中提取的。学生就这个课题展开了讨论的。已知海水提镁的主要步骤如下:
学生就这个课题提出了以下问题:
(一)在海水提镁的过程中如何实现对镁离子的富集?
有三个学生提出自己的观点。
学生甲的观点:直接往海水中加入沉淀剂。
学生乙的观点:高温加热蒸发海水后,再加入沉淀剂。
学生丙的观点:利用晒盐后的苦卤水,再加入沉淀剂。
请你评价三个学生提出的观点是否正确(填是或否),并简述理由。
| | 是否正确 | 简述理由 |
| 学生甲的观点 | | |
| 学生乙的观点 | | |
| 学生丙的观点 | | |
(1)为了使镁离子沉淀下来,加入的足量试剂①是 (填化学式)。
(2)加入的足量试剂②是 (填化学式)。
(3)试从节约能源,提高金属镁的纯度分析,以下适宜的冶镁方法是 。
| A. |
| B. |
| C. |
| D. |
(16分)某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时,利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其发扬进行吸收处理。
(1)请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式:SO2+2NaoH=_____________。
(2)反应Cl2+Na2SO3+2NaOH="2NaCl" + Na2SO4 +H2O中的还原剂为______________________-。
(3)吸收尾气一段时间后,吸收液(强碱性)吵肯定存在Cl-、OH-和SO42- 。请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其它离子(不考虑空气的CO2的影响)
①提出合理假设
假设1:只存在SO32-
假设2:既不存在SO32-也不存在ClO-
假设3:_______
______
②设计实验方案,进行实验。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂:3moL
L-1H2SO4、1moL
L-1NaOH、0.01mol
L-1KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液.
| 实验步骤 | 预期现象和结论 |
| 步骤1:取少量吸收液于试管中,滴加3 moL | |
| 步骤2: | |
| 步骤3: | |