Question

【題目】工業(yè)上從含鎳電鍍廢渣(除含鎳外，還含有Cu、Zn、Fe等雜質)中制備NiCO3的工藝流程如下。

(1)“酸化”時需將電鍍廢渣粉碎并適當加熱，原因是________________________。

(2)“氧化”時需要控制溫度不超過40℃，其目的是________________________；“沉鐵”后所得濾液中c(Fe3+)=____________mol·L-1[該溫度下 Fe(OH))3的Ksp=2.64×10-39]。

(3)Fe2+也可以用NaCO3氧化，一定條件下可生成黃鐵礬鈉[Na2Fe6(SO4) 4(OH)12沉淀而被除去；如圖是pH-溫度關系圖，圖中陰影部分為黃鐵礬鈉穩(wěn)定存在區(qū)域。

①FeOOH中鐵的化合價是____________價。.

②酸性條件下，ClO3ˉ恰好氧化Fe2+時，氧化劑與還原劑物質的量之比是____________。

③根據(jù)上圖，當T=120℃、pH=4時Fe元素的存在形式是____________(填化學式)，該溫度下，若要制得黃鐵礬鈉需控制pH范圍____________(填字母選項)。

a.0~1 b.1~2.5 c.2.5~4

(4)已知SOCl2能與水反應生成SO2和HCl。寫出NiCl2·6H2O在亞硫酰氯(SOCl2)中加熱脫水制無水NCl2的化學方程式____________________________________。NCl2·6H2O需在亞硫酰氯(SOCl2)中加熱脫水的原因是________________________。

Answer 1

【答案】 加快反應（或固體溶解）速率 防止H2O2分解 2.64×10－9 mol·L－1 +3 1︰6 Fe2O3 b NiCl2·6H2O＋6SOCl2NiCl2＋6SO2↑＋12HCl↑ 反應過程中產生的HCl能抑制NiCl2的水解

【解析】試題分析：(1)根據(jù)影響反應速率的因素分析；(2)加熱促進H2O2分解；“沉鐵”后所得濾液的PH=4，根據(jù) 計算“沉鐵”后所得濾液中c(Fe3+)；(3) ①根據(jù)化合價代數(shù)和等于0計算FeOOH中鐵的化合價；②ClO3ˉ被還原為Clˉ，F(xiàn)e2+被氧化為Fe3+；③根據(jù)上圖，當T=120℃、pH=4時Fe元素的存在形式是Fe2O3；當T=120℃，PH=1~2.5時，F(xiàn)e元素的存在形式是黃鐵礬鈉；(4)NiCl2·6H2O與SOCl2反應生成NiCl2、SO2、HCl；HCl能抑制NiCl2的水解；

解析：(1)“酸化”時將電鍍廢渣粉碎并適當加熱，可以加快反應速率；(2) 加熱促進H2O2分解，“氧化”時控制溫度不超過40℃，可以防止H2O2分解；“沉鐵”后所得濾液的PH=4，根據(jù)， c(Fe3+)=2.64×10－9 mol·L－1；(3) ①根據(jù)化合價代數(shù)和等于0，F(xiàn)eOOH中鐵的化合價是+3；②ClO3ˉ被還原為Clˉ，F(xiàn)e2+被氧化為Fe3+，根據(jù)得失電子守恒，氧化劑與還原劑物質的量之比是1︰6；③根據(jù)上圖，當T=120℃、pH=4時Fe元素的存在形式是Fe2O3；當T=120℃，PH=1~2.5時，F(xiàn)e元素的存在形式是黃鐵礬鈉，所以控制PH為1~2.5，故選b；(4)NiCl2·6H2O與SOCl2反應生成NiCl2、SO2、HCl，反應方程式是NiCl2·6H2O＋6SOCl2NiCl2＋6SO2↑＋12HCl↑；反應過程中產生的HCl能抑制NiCl2的水解，所以NCl2·6H2O需在亞硫酰氯(SOCl2)中加熱脫水。