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镍及其化合物用途广泛。某矿渣的主要成分是NiFe2O4（铁酸镍）、NiO、FeO...

镍及其化合物用途广泛。某矿渣的主要成分是NiFe2O4（铁酸镍）、NiO、FeO、CaO、SiO2等，以下是从该矿渣中回收NiSO4的工艺路线：

已知：(NH4)2SO4在350℃以上会分解生成NH3和H2SO4。NiFe2O4在焙烧过程中生成NiSO4、Fe2(SO4)3。锡（Sn）位于第五周期第ⅣA族。

（1）焙烧前将矿渣与(NH4)2SO4混合研磨，混合研磨的目的是______________。

（2）“浸泡”过程中Fe2(SO4)3生成FeO(OH)的离子方程式为______________，“浸渣”的成分除Fe2O3、FeO(OH)外还含有______________（填化学式）。

（3）为保证产品纯度，要检测“浸出液”的总铁量：取一定体积的浸出液，用盐酸酸化后，加入SnCl2将Fe3+还原为Fe2+，所需SnCl2的物质的量不少于Fe3+物质的量的________倍；除去过量的SnCl2后，再用酸性K2Cr2O7标准溶液滴定溶液中的Fe2+，还原产物为Cr3+，滴定时反应的离子方程式为______________。

（4）“浸出液”中c(Ca2+) = 1.0×10－3mol·L－1，当除钙率达到99%时，溶液中c(F－) = ________ mol·L－1。[已知Ksp (CaF2)=4.0×10－11]

（5）本工艺中，萃取剂与溶液的体积比（V0/VA）对溶液中Ni2+、Fe2+的萃取率影响如图所示，V0/VA的最佳取值是________。

 

 

（1）增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分； （2）Fe3++2H2OFeO(OH)↓+3H+，SiO2、CaSO4； （3）0.5，Cr2O72－+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O；（4）2.0×10－3；（5）0.25。 【解析】 试题分析：（1）混合研磨，增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分；(2)放在95℃热水中浸泡，使Fe3＋发生水解，即离子反应方程式为：Fe3++2H2OFeO(OH)↓+3H+，SiO2不溶于水，Ca2＋和SO42－生成微溶于水的CaSO4，因此浸渣中除Fe2O3、FeO(OH)外，还有SiO2和CaSO4；（3）根据得失电子数目守恒，n(Sn2＋)×2=n(Fe3＋)×1，解得n(Sn2＋)/n(Fe3＋)=0.5，K2Cr2O7→Cr3＋，化合价降低3价，共降低6价，Fe2＋→Fe3＋，化合价升高1价，升高1价，最小公倍数为6，因此离子反应方程式为：Cr2O72－+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O；（4）除钙后溶液中c(Ca2＋)=1.0×10－3×1%mol·L－1=1.0×10－5mol·L－1，Ksp=c(Ca2＋)×c2(F－)，c(F－)=2.0×10－3mol·L－1；(5)要求Fe2＋萃取率最低，Ni2＋的萃取率最高，根据图像，最佳取值为0.25。 考点：考查影响反应速率的因素、氧化还原反应方程式的书写、溶度积的计算等知识。  
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考点分析：
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研究CO、NOx、SO2等的处理方法对环境保护有重要意义。

（1）科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，其反应为：

2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)     △H=－746.8kJ·mol-1

①为了研究外界条件对该反应的影响，进行下表三组实验，测得不同时刻NO的浓度(c)随时间变化的趋势如图1所示。1、2、3代表的实验编号依次是___________。

（已知在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。）

实验

编号

温度

(℃)

NO初始浓度

(mol·L－1)

CO初始浓度

(mol·L－1)

催化剂比表面积(m2·g—1)

催化剂用量(g)

Ⅰ

280

1.20×10－3

5.80×10－3

82

50

Ⅱ

280

1.20×10－3

5.80×10－3

124

50

Ⅲ

350

1.20×10－3

5.80×10－3

124

50

②图2表示NO的平衡转化率(α)随温度、压强变化的示意图。X表示的是__________，理由是________；Y表示的是________，且Y1________Y2（填“>”或“<”）。

（2）一定温度下，将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)，达到平衡时SO3的体积分数为25%。该反应的平衡常数K=___________。

（3）利用原电池反应可实现NO2的无害化，总反应为6NO2+8NH37N2+12H2O，电解质溶液为碱性。工作一段时间后，该电池负极区附近溶液pH________（填“变大”、“变小”或“不变”），正极电极反应式为____________。

 

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Na2S2O3是重要的化工原料，易溶于水，在中性或碱性环境中稳定，在酸性环境下易分解生成S和SO2。某小组设计了如下实验装置制备Na2S2O3（夹持及加热仪器略），总反应为2Na2S+Na2CO3+4SO2 3Na2S2O3+CO2。回答下列问题：

（1）装置A的作用是制备______________，反应的化学方程式为______________。

（2）完成下表实验过程：

操作步骤

装置C的实验现象

解释原因

检查装置气密性后，添加药品

pH计读数约为13

用离子方程式表示（以S2－为例）：

①

打开K2，关闭K3，调节K1使硫酸缓慢匀速滴下

ⅰ．导管口有气泡冒出，

②       

ⅱ．pH计读数逐渐

③       

反应分步进行：

Na2CO3+SO2 Na2SO3+CO2

2Na2S+3SO2 2Na2SO3+3S↓

Na2SO3+S Na2S2O3（较慢）

当pH计读数接近7时，立即停止通SO2，操作是

④         

 

必须立即停止通SO2的原因是：

⑤         

（3）Na2S2O3有还原性，可作脱氯剂。向Na2S2O3溶液中通入少量Cl2，某同学预测S2O32－转变为SO42－，设计实验验证该预测：取少量反应后的溶液于试管中，______________。

 

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25℃时，用0.1000 mol·L－1NaOH溶液分别滴定20.00ml 0.1000 mol·L－1的盐酸和醋酸，滴定曲线如图所示，下列说法正确的是（   ）

A．Ⅰ、Ⅱ分别表示盐酸和醋酸的滴定曲线

B．pH=7时，滴定盐酸和醋酸消耗NaOH溶液的体积相等

C．V(NaOH) =10.00mL时，醋酸溶液中c(CH3COO－)＞c(Na+)＞c(H+)＞c(OH－)

D．V(NaOH) =20.00mL时，两溶液中 c(CH3COO－)＞c(Cl－)

 

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短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。W的单质与H2在暗处能化合并发生爆炸，X是同周期中金属性最强的元素，Y原子的最外层电子数等于电子层数，W和Z原子的最外层电子数相同。下列说法错误的是（ ）

A. 单质的沸点：Z＞W

B. 简单离子半径：X＞W

C. 元素X与氧可形成既含离子键也含非极性共价键的化合物

D. X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物能相互反应

 

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用下列装置完成相关实验，合理的是（   ）

A．图①：验证H2CO3酸性强于H2SiO3

B．图②：收集CO2或NH3

C．图③：分离Na2CO3溶液与CH3COOC2H5

D．图④：分离CH3CH2OH与CH3COOC2H5

 

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