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镍是有机合成的重要催化剂。某化工厂有含镍催化剂废品(主要成分是镍,杂质是铁、铝单...

镍是有机合成的重要催化剂。某化工厂有含镍催化剂废品(主要成分是镍,杂质是铁、铝单质及其化合物,少量难溶性杂质)。某学习小组设计如下流程利用含镍催化剂废品制备硫酸镍晶体:

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几种难溶碱开始沉淀和完全沉淀的pH:

沉淀物

Al(OH)3

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Ni(OH)2

开始沉淀

3.8

2.7

7.6

7.1

完全沉淀

5.2

3.2[来

9.7

9.2

 

回答下列问题:

(1)溶液①中含有金属的离子是             

(2)用离子方程式表示加入双氧水的目的                                      

(3)操作b调节溶液范围为3.2~7.1,其目的是           ,固体②的化学式为        

(4)操作a和c需要共同的玻璃仪器是                  。上述流程中,防止浓缩结晶过

程中Ni2+水解的措施是                             

(5)如果加入双氧水量不足或“保温时间较短”,对实验结果的影响是                  

设计实验证明产品中是否含“杂质”:                         。(不考虑硫酸镍影响)

(6)取2.000 g硫酸镍晶体样品溶于蒸馏水,用0.2000 mol•L-1的EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定至终点,消耗EDTA标准溶液为34.50 mL。反应为Ni2++H2Y2=NiY2+2H。计算样品纯度为         。(已知,NiSO4•7H2O相对分子质量为281,不考虑杂质反应)。

 

(1)AlO2 (1分) (2)2Fe2++H2O2+2H=2Fe3++2H2O(2分) (3)除去Fe3+(1分) Fe(OH)3(1分) (4)玻璃棒(1分) 硫酸过量(2分) (5)产品中混有绿矾(FeSO4•7H2O)(2分) 铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀,则产品中含有Fe2+(2分) (或取少量样品溶于水,滴加酸性高锰酸钾溶液,若溶液紫色褪去,则产品中含有Fe2+ ) (6)96.95%(2分) 【解析】 试题分析:(1)碱和铝、氧化铝均能反应,溶液中含有的含有金属的离子是偏铝酸根离子; (2)亚铁离子具有还原性,双氧水具有氧化性,加入双氧水是为了氧化亚铁离子成为铁离子,离子反应方程式为:2Fe2++H2O2+2H=2Fe3++2H2O。 (3)由表格可知,氢氧化铁的沉淀范围为,2.7-3.2,镍离子的沉淀范围是7.1-9.2,调节pH在3.2-7.1的目的是除去铁离子,但是不沉淀镍离子,由(2)可知:操作b调节溶液范围为3.2-7.1,那么此时得到的沉淀是氢氧化铁; (4)操作a是过滤得到固体和滤液,c是蒸发浓缩得到晶体过滤得到NiSO4•7H2O,操作a、c中均需使用的仪器为玻璃棒,镍离子水解呈酸性,溶液始终保持酸性可以抑制其水解,即硫酸过量即可; (5)如果加入双氧水不足,或反应时间较短,亚铁离子不能完全被氧化成铁离子,产品中混有绿矾;亚铁离子可以被氧化为铁离子,加入氧化剂即可验证,正确的方法是:取少量样品溶于蒸馏水,滴加酸性高锰酸钾溶液,若溶液紫色褪去,则产品中含有亚铁离子; (6)n(Na2H2Y)=0.2mol/L×34.5×10-3L=6.9×10-3mol,根据滴定反应式知,m(NiSO4•7H2O)=6.9×10-3mol×281g/L=1.94g,ω(NiSO4•7H2O)=1.9400g/2.0000g×100%=96.95%. 考点:考查无机物制备流程,涉及离子反应方程式书写,氧化还原反应,离子的验证等  
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考点分析:
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二氧化硫为无色气体,有强烈刺激性气味,是大气主要污染物之一。某化学兴趣小组欲制备并探究SO2的某些性质。

【SO2的制备】用亚硫酸钠与较浓的硫酸反应制备SO2的装置图如下(夹持仪器省略):

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(1)图中的装置错误的是                                  ;B中发生反应的化学方程式为                             ;D的作用是                           

【SO2的性质】探究SO2气体性质的装置如图所示:

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(2)装置Ⅰ中的现象是                 ,说明SO2具有    (填“氧化”或“还原”)性。

写出装置Ⅰ中通入足量SO2的离子方程式                                          

(3)在上述装置中通入过量的SO2,为了验证Ⅱ中发生了氧化还原反应,取Ⅱ中溶液分成两份,

并设计了如下实验:

方案一:往第一份试液中加入少量酸性KMnO4溶液,紫红色褪去;

方案二:往第二份试液加入KSCN溶液,不变红,再加入新制的氯水,溶液变红。

上述方案不合理的方案是    ,原因是                              ,写出解释该原因的离子方程式                               

(4) SO2可以用来制备硫代硫酸钠,硫代硫酸钠可用于照相业作定影剂,也可用于纸浆漂白作脱氯剂等.实验室可通过Na2S、Na2CO3和SO2共同反应来制取Na2S2O3写出如图所示装置中三颈瓶中由反应制取Na2S2O3的化学方程式

 

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金属M在酸性或碱性溶液中均可与HNO3发生氧化还原反应,转化关系如下(部分生成物未列出):

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已知:C、D、E、G均为气体,且G为单质;将D通入A溶液产生白色沉淀;将F逐滴加入B溶液至过量,先产生白色沉淀,随后沉淀消失。

请回答下列问题:

(1)写出下列物质的化学式:M    、F    、G   

(2)A溶液与B溶液混合也能产生白色沉淀,写出该反应的离子方程式               [

(3)除去气体C中的气体E的化学方法是                                       

(4)将10mL充满气体E和O2混合气的试管倒扣在水槽中,反应后试管中残留1mL无色气体,则试管中气体E的体积是                  mL

(5)D →C反应的化学方程式是                                            

(6)M与NO3-在碱性条件下反应的离子方程式为                                   

 

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次磷酸盐可用于化学镀铜,向盛有次磷酸钠和氢氧化钠混合溶液的铁质容器中加入硫酸铜溶液,容器内壁形成牢固的铜镀层,其原理为H2PO2+Cu2+ +X满分5 manfen5.comPO43-+Cu+H2O(未配平),下列有关说法正确的是(  

A.该反应中次磷酸根离子得电子,表现还原性

B.该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1

C.若将硫酸铜溶液换成硝酸银溶液,容器内壁不会形成镀层

D.该反应每消耗3 mol X,转移电子的物质的量为2 mol

 

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在100mL0.1mol·L-1铝铵矾[NH4Al(SO4)2•12H2O]的水溶液中,逐滴滴入0.1mol·L-1的Ba(OH)2溶液,所得沉淀的质量与Ba(OH)2溶液的体积曲线如图所示[已知Ba(AlO2)2易溶易电离]。下列说法正确的是(   )

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A.a点溶液中大量存在的离子有NH4+和SO42-

B.b点溶液中c(NH3·H2O)约为0.1mol·L-1

C.a→b过程中,反应的只有SO42-

D.b→c过程中,反应的是Al(OH)3和NH4+

 

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固体X中可能含有MgCl2、Na2CO3、K2SO3、KAlO2中的一种或几种。为确定该固体粉末的成分,现取X进行下列实验,实验过程及现象如下:根据实验,下列说法错误的是(  

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A.气体1可能为NO和CO2的混合物

B.沉淀3可能为Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物

C.沉淀4可能为BaCO3、BaSO3或二者混合物

D.X中一定有Na2SO3,可能有KAlO2

 

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