1、专题六铁、铜及其化合物金属的冶炼备考方向导航考点1铁及其重要化合物1.2019全国卷,27,15分硫酸铁铵 NH4 Fe(SO4)2xH2O是一种重要铁盐。为充分利用资源,变废为宝,在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵,具体流程如下:回答下列问题:(1)步骤的目的是去除废铁屑表面的油污,方法是。(2)步骤需要加热的目的是,温度保持8095 ,采用的合适加热方式是。铁屑中含有少量硫化物,反应产生的气体需要净化处理,合适的装置为(填标号)。AB CD(3)步骤中选用足量的H2O2,理由是。分批加入H2O2,同时为了,溶液要保持pH小于0.5。(4)步骤的具体实验操作有,经干燥得到硫酸铁铵晶体样品
2、。(5)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数,将样品加热到150 时失掉1.5个结晶水,失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为。2.2018北京,28,16分实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。资料:K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。(1)制备K2FeO4(夹持装置略)A为氯气发生装置。A中反应方程式是(锰被还原为Mn2+)。将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。C中得到紫色固体和溶液。C中Cl2发生的反应有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外还有。(2)探究
3、K2FeO4的性质取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有Cl2。为证明是否K2FeO4氧化了Cl-而产生Cl2,设计以下方案:方案取少量a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色方案用KOH溶液充分洗涤C中所得固体,再用KOH溶液将K2FeO4溶出,得到紫色溶液b。取少量b,滴加盐酸,有Cl2产生i.由方案中溶液变红可知a中含有离子,但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl-氧化,还可能由产生(用方程式表示)。ii.方案可证明K2FeO4氧化了Cl-。用KOH溶液洗涤的目的是。根据K2FeO4的制备实验得出:氧化性Cl2FeO42(填“”或“MnO4-,验证实
4、验如下:将溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中,振荡后溶液呈浅紫色。该现象能否证明氧化性FeO42MnO4-。若能,请说明理由;若不能,进一步设计实验方案。理由或方案:。3.2020湘赣皖十五校二联某小组同学通过实验探究FeCl3溶液与Cu粉发生的氧化还原反应,实验记录如表所示。下列说法错误的是()编号实验步骤充分振荡,加入2 mL蒸馏水充分振荡,加入2 mL 蒸馏水充分振荡,加入2 mL蒸馏水实验现象铜粉消失,溶液黄色变浅,加入蒸馏水后无明显现象铜粉有剩余,溶液由黄色变成蓝色,加入蒸馏水后有白色沉淀生成铜粉有剩余,溶液由黄色变成蓝色,加入蒸馏水后无白色沉淀生成A.实验、中均涉及F
5、e3+被还原B.对比实验、说明白色沉淀的产生可能与铜粉的量及溶液中阴离子的种类有关C.向实验反应后的溶液中加入饱和NaCl溶液可能出现白色沉淀D.实验、中加入蒸馏水后c(Cu2+)与c(Cu+)的总量相同考点2铜及其化合物4.2017江苏,18改编碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。(1)碱式氯化铜有多种制备方法。可先制得CuCl2,再与石灰乳反应生成碱式氯化铜。Cu与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成CuCl2,Fe3+对该反应有催化作用,其催化原理如图所示。M的化学式为。(2)碱式氯化铜有多种组成,可表示为Cua(OH)bClcxH2O。为测定某碱式氯化铜的组成, 进行下列实验:称取样品1.1
6、16 0 g,用少量稀HNO3溶解后配成100.00 mL 溶液A;取25.00 mL 溶液A,加入足量AgNO3溶液,得AgCl 0.172 2 g;另取25. 00 mL 溶液A,调节pH 45,用浓度为0.080 00 molL-1的EDTA(Na2H2Y2H2O)标准溶液滴定Cu2+(离子方程式为Cu2+H2Y2-CuY2-+2H+),滴定至终点,消耗标准溶液30.00 mL。通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程)。5.2017浙江下半年选考,28,4分为了探究铁、铜及其化合物的性质,某同学设计并进行了下列实验。已知:3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g)请回
7、答:(1)虚线框处宜选择的装置是(填“甲”或“乙”);实验时应先将螺旋状铜丝加热,变黑后再趁热迅速伸入所制得的纯净氢气中,观察到的实验现象是。(2)实验后,取硬质玻管中适量的固体,用一定浓度的盐酸溶解,滴加KSCN溶液,没有出现红色,说明该固体中没有+3价的铁。判断结论是否正确并说明理由。考点3金属材料与金属矿物的开发利用6.2018全国卷,26,14分我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿(ZnS,含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示:相关金属离子c0(Mn+)=0.1 molL-1形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:金属离子Fe3+Fe2+
8、Zn2+Cd2+开始沉淀的pH1.56.36.27.4沉淀完全的pH2.88.38.29.4回答下列问题:(1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为。(2)滤渣1的主要成分除SiO2外还有;氧化除杂工序中ZnO的作用是,若不通入氧气,其后果是。(3)溶液中的Cd2+可用锌粉除去,还原除杂工序中反应的离子方程式为。(4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极的电极反应式为;沉积锌后的电解液可返回工序继续使用。拓展变式1.2017浙江4月选考,24,2分由硫铁矿烧渣(主要成分:Fe3O4、Fe2O3和FeO)得到绿矾(FeSO47H2O),再通过绿矾制备铁黄FeO(OH)的流程如下:烧渣 溶液绿矾铁黄已知:
9、FeS2和铁黄均难溶于水。下列说法不正确的是()A.步骤,最好用硫酸来溶解烧渣B.步骤,涉及的离子方程式为FeS2+14Fe3+8H2O15Fe2+2SO42+16H+C.步骤,将溶液加热到有较多固体析出,再用余热将液体蒸干,可得纯净绿矾D.步骤,反应条件控制不当会使铁黄中混有Fe(OH)32.已知:2Fe3+2I-2Fe2+I2,用KI溶液和FeCl3溶液进行如下实验。下列说法不正确的是()A.实验i中现象说明有Fe2+生成B.实验ii中现象说明反应后溶液中含有Fe3+C.实验iii水溶液中c(Fe2+)大于实验i中c(Fe2+)D.实验iii中再加入4滴0.1 mol/L FeCl2溶液,
10、振荡、静置,CCl4层颜色无变化3.2018浙江4月选考,24,2分某同学通过如下流程制备氧化亚铜:Cu2(OH)2CO3CuCl2溶液 CuCl Cu2O已知:CuCl难溶于水和稀硫酸;Cu2O+2H+Cu2+Cu+H2O下列说法不正确的是()A.步骤中的SO2可用Na2SO3替换B.步骤中为防止CuCl被氧化,可用SO2水溶液洗涤C.步骤发生反应的离子方程式为2CuCl+2OH-Cu2O+2Cl-+H2OD.如果Cu2O试样中混有CuCl和CuO杂质,用足量稀硫酸与Cu2O试样充分反应,根据反应前、后固体质量可计算试样纯度4.锌钡白是BaSO4和ZnS的混合物,ZnS难溶于水。某化工厂以重
11、晶石为原料制备锌钡白,生产过程中会产生大量的废气(主要成分为CO2、CO及少量SO2和硫蒸气等),生产工艺流程如图所示:下列叙述错误的是()A.重晶石与钡餐的化学成分相同B.Y气体的循环使用可以防止污染空气并提高原料利用率C.Z(aq)中的阴离子是OH-和CO32D.高温煅烧过程中焦炭的作用是为反应提供热量和作还原剂5.2017江苏,19节选,10分某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量Ag(金属层中其他金属含量过低,对实验的影响可忽略)。已知:NaClO溶液在受热或酸性条件下易分解,如:3NaClO 2NaCl+NaClO3AgCl可溶于氨水:AgCl+2NH3H2O Ag(NH3
12、)2+Cl-+2H2O常温时N2H4H2O(水合肼)在碱性条件下能还原Ag(NH3)2+:4Ag(NH3)2+N2H4H2O 4Ag+N2+4NH4+4NH3+H2O(1)“氧化”阶段需在80 条件下进行,适宜的加热方式为。(2)为提高Ag的回收率,需对“过滤”的滤渣进行洗涤,并。(3)若省略“过滤”,直接向冷却后的反应容器中滴加10% 氨水,则需要增加氨水的用量,除因过量NaClO与NH3H2O反应外(该条件下NaClO3与NH3H2O不反应),还因为。(4)请设计从“过滤”后的滤液中获取单质Ag的实验方案:(实验中须使用的试剂有2 molL-1水合肼溶液,1 molL-1 H2SO4溶液)
13、。6.镍废料中主要含有Ni,还含有少量的Cu、Fe等。现从中制取Ni2O3,其可用于制造人造卫星、宇宙飞船的高能电源,也可用于制造镉镍碱性电池。以镍废料为原料制备Ni2O3的工艺流程如图所示:已知常温下0.010 mol/L的金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如表所示:Fe3+Cu2+Ni2+开始沉淀pH3.05.07.4完全沉淀pH4.06.59.0回答下列问题:(1)“酸浸”时参与反应的H2SO4与HNO3的物质的量之比保持为32,此时镍单质被氧化为NiSO4,发生反应的化学方程式为。(2)加入碳酸钙调pH的目的是,“沉渣2”的主要成分是(填化学式),必须先过滤“沉渣1”后再进行“除Cu”
14、的原因是。(3)用离子方程式解释加入NH4F“除Ca”的过程:。(4)“操作B”是,煅烧时产生的两种气体是。(5)向NiO中加入盐酸,待NiO完全溶解后,需要加入NaOH溶液和NaClO溶液,加入NaOH溶液和NaClO溶液发生反应的离子方程式为。7.2020全国卷,26,14分钒具有广泛用途。黏土钒矿中,钒以+3、+4、+5价的化合物存在,还包括钾、镁的铝硅酸盐,以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:金属离子Fe3+Fe2+Al3+Mn2+开始沉淀pH1.97.03.08.1完全沉淀pH3.29.
15、04.710.1回答下列问题:(1)“酸浸氧化”需要加热,其原因是 。(2)“酸浸氧化”中,VO+和VO2+被氧化成VO2+,同时还有离子被氧化。写出VO+转化为VO2+反应的离子方程式。(3)“中和沉淀”中,钒水解并沉淀为V2O5xH2O,随滤液可除去金属离子K+、Mg2+、Na+、,以及部分的。(4)“沉淀转溶”中,V2O5xH2O转化为钒酸盐溶解。滤渣的主要成分是。(5)“调pH”中有沉淀生成,生成沉淀反应的化学方程式是 。(6)“沉钒”中析出NH4VO3晶体时,需要加入过量NH4Cl,其原因是 。答案专题六铁、铜及其化合物金属的冶炼备考方向导航1.(1)碱煮水洗(2分)(2)加快反应(
16、1分)热水浴(1分)C(2分)(3)将Fe2+全部氧化为Fe3+;不引入杂质(2分)防止Fe3+水解(2分)(4)加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)(2分)(5)NH4Fe(SO4)212H2O(3分)【解析】(1)除去废铁屑表面油污的方法是用热纯碱溶液清洗废铁屑,再用水洗。(2)铁与稀硫酸反应时加热,可提高反应速率。温度低于水的沸点,可以用热水浴加热,受热均匀且便于控制。含少量硫化物的铁屑与稀硫酸反应有H2S生成。氢气不与碱溶液反应,硫化氢能与碱溶液反应,且H2S在水中溶解度小,故氢气中混有的硫化氢可用烧碱溶液除去,又因为硫化氢与碱反应较快,容易引起倒吸,C装置倒置漏斗能防倒吸,故宜选择C装置
17、吸收硫化氢。(3)铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,加入足量5% H2O2溶液的目的是将Fe2+全部氧化为Fe3+,发生的反应为2Fe2+H2O2+2H+2Fe3+2H2O,从生成物看,又不引入杂质。铁离子对H2O2分解起催化作用,分批加入5% H2O2溶液,避免反应过快、放出热量较多,减少H2O2分解,以免造成氧化剂损失;铁离子易水解,保持溶液呈强酸性,避免铁离子发生水解反应生成氢氧化铁。(4)步骤是从溶液中得到硫酸铁铵晶体,故实验操作有加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)。(5)失重5.6%是质量分数,由题意知1.518266+18x100%=5.6%,解得x=12。2.(1)2KMnO4+1
18、6HCl2MnCl2+2KCl+5Cl2+8H2O(2分)(2分)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O(2分)(2)i.Fe3+(1分)4FeO42+20H+ 4Fe3+3O2+10H2O(2分)ii.排除ClO-的干扰(2分)(1分)溶液酸碱性不同(2分)理由:FeO42在过量酸的作用下完全转化为Fe3+和O2,溶液浅紫色一定是MnO4-的颜色(2分)或方案:向紫色溶液b中滴加过量稀H2SO4,观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色(2分)【解析】实验目的(1)制备高铁酸钾(K2FeO4)(2)探究K2FeO4的性质实验原理(1)制氯气: 2KMnO4+16HCl(浓)2MnCl2+2KCl+
19、5Cl2+8H2O。(2)制K2FeO4:3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH2K2FeO4+6KCl+8H2O(副反应:Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O )。(3)Fe3+的检验:Fe3+3SCN-Fe(SCN)3。(4)K2FeO4在酸性或中性溶液中的不稳定性:4FeO42+20H+4Fe3+3O2+10H2O;K2FeO4的强氧化性:2FeO42+6Cl- +16H+ 3Cl2+2Fe3+8H2O;16H+5FeO42+3Mn2+5Fe3+3MnO4-+8H2O实验装置洗气瓶:除杂质装置(除去Cl2中的HCl)实验操作洗涤K2FeO4固体:KOH溶液除去杂质离子ClO-(ClO
20、-也可以氧化Cl-生成Cl2)实验现象与分析(1)“方案中溶液变红”说明含Fe3+ 。(2)“C中得到紫色固体”说明生成K2FeO4。(3)“取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体”说明生成Cl2。(4)根据K2FeO4的制备实验得出氧化性Cl2FeO42,而方案实验表明,Cl2和FeO42的氧化性强弱关系相反,原因是溶液酸碱性不同,说明氧化性:在碱性条件下Cl2K2FeO4,在酸性条件下Cl2MnO4-,验证实验如下:将溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中,振荡后溶液呈浅紫色,该现象能否证明氧化性FeO42MnO4-。若能,请说明理由;若不能,进一步设计实验方案。”(1)能,
21、因为K2FeO4在过量酸作用下完全转化为Fe3+和O2,溶液的浅紫色一定为MnO4-的颜色,说明氧化性FeO42MnO4-(氧化剂的氧化性大于氧化产物)。(2)不能,设计方案为向溶液b中滴加过量稀H2SO4,若溶液紫色快速褪去,说明氧化性FeO42MnO4-,若溶液显浅紫色,不能说明氧化性FeO42MnO4-3.D实验中铜粉消失,溶液黄色变浅,加入蒸馏水后无明显现象,说明部分铁离子与铜发生氧化还原反应生成铜离子和亚铁离子;实验中铜粉有剩余,溶液由黄色变成蓝色,铁离子全部和铜反应,加入蒸馏水后有白色沉淀生成,说明铜对应的氧化产物有亚铜离子,其与Cl-结合生成CuCl白色沉淀;实验中铜粉有剩余,溶
22、液由黄色变成蓝色,加入蒸馏水后无白色沉淀生成,说明铁离子反应完全,生成的溶液中可能含铜离子和亚铜离子。实验、中均涉及Fe3+被还原,A项正确;对比实验、可知白色沉淀CuCl的产生与铜粉的量有关,对比实验、可知白色沉淀CuCl的产生与溶液中阴离子的种类有关,B项正确;由实验可知,向实验反应后的溶液中加入饱和NaCl溶液,可能出现白色CuCl沉淀,C项正确;实验中有CuCl沉淀生成,实验中没有CuCl沉淀生成,因此加入蒸馏水后,c(Cu2+)和c(Cu+)总量不相同,D项错误。4.(1)Fe2+(2)n(Cl-)=n(AgCl)100.00mL25.00mL=0.1722g143.5gmol-11
23、00.00mL25.00mL=4.80010-3 mol n(Cu2+)=n(EDTA)100.00mL25.00mL=0.080 00 molL-130.00 mL10-3 LmL-1100.00mL25.00mL=9.60010-3 mol n(OH-)=2n(Cu2+)-n(Cl-)=29.60010-3 mol-4.80010-3 mol=1.44010-2 mol m(Cl-)=4.80010-3 mol35.5 gmol-1=0.170 4 g m(Cu2+)=9.60010-3 mol64 gmol-1=0.614 4 g m(OH-)=1.44010-2 mol17 gmol-
24、1=0.244 8 g n(H2O)=1.1160g0.1704g0.6144g0.2448g18gmol-1 =4.80010-3 mol abcx=n(Cu2+)n(OH-)n(Cl-)n(H2O)=2311 化学式为Cu2(OH)3ClH2O【解析】(1)由题图知,O2氧化M生成M,根据题意“Fe3+对该反应有催化作用”,则M为Fe2+,Fe3+再氧化Cu生成Cu2+和Fe2+。(2)由中生成AgCl的质量,可计算出1.116 0 g样品中Cl-的物质的量n(Cl-);由可计算出1.116 0 g样品中Cu2+的物质的量n(Cu2+),根据电荷守恒:n(OH-)+n(Cl-)=2n(Cu
25、2+),得出n(OH-),最后由质量守恒得出n(H2O);由四种粒子的物质的量,可确定样品的化学式。5.(1)乙(1分)铜丝由黑变红(1分)(2)不正确,因为铁过量时:Fe+2Fe3+3Fe2+(2分)【解析】(1)由题给已知信息可知铁与水蒸气在高温条件下反应生成H2,H2的密度比空气的小,故虚线框处应选择乙装置。将加热后变黑的铜丝伸入到制得的纯净H2中,H2将CuO还原为Cu,故黑色铜丝变成红色。(2)该结论不正确,因为硬质玻管中可能有大量未参与反应的铁粉,加盐酸溶解后,剩余的Fe粉会与生成的Fe3+反应生成Fe2+,从而导致滴加KSCN溶液没有出现红色。6.(每空2分)(1)ZnS+32O
26、2ZnO+SO2(2)PbSO4调节溶液的pH无法除去杂质Fe2+(3)Cd2+ZnCd+Zn2+(4)Zn2+2e-Zn溶浸【解析】(1)焙烧过程中ZnS和O2反应生成ZnO和SO2。(2)加入稀硫酸后,滤渣中有不溶于稀硫酸的SiO2,还有生成的不溶于水和稀酸的PbSO4。加入ZnO的作用是消耗稀硫酸,调节溶液的pH,促进Fe3+完全水解生成Fe(OH)3沉淀。若不通入氧气,杂质离子Fe2+无法除去,会影响锌的纯度。(3)由还原除杂工序可知反应的离子方程式为Zn+Cd2+Zn2+Cd。(4)由于电解液为ZnSO4溶液,电解产物为Zn,即电解时Zn2+在阴极被还原,电极反应式为Zn2+2e-Z
27、n,则阳极反应式为2H2O -4e-O2+4H+,所以沉积锌后的电解液的主要溶质为H2SO4,可返回溶浸工序继续使用。1.C要制得绿矾,为了不引入其他杂质,步骤最好用硫酸来溶解烧渣,A项正确;加入FeS2后得到的溶液经步骤可得到绿矾,故步骤中FeS2和Fe3+发生氧化还原反应,生成了FeSO4,离子方程式为FeS2+14Fe3+8H2O15Fe2+2SO42+16H+,B项正确;步骤,由FeSO4溶液得到绿矾应蒸发浓缩、冷却结晶而不是蒸发结晶,C项错误;步骤中若反应条件控制不当,则会使铁黄中混有Fe(OH)3,D项正确。2.D实验i向混合液中加入K3Fe(CN)6溶液,产生蓝色沉淀,说明混合液
28、中有Fe2+,即FeCl3与KI反应可生成Fe2+,A正确;实验ii向混合液中加入KSCN溶液,溶液变红,说明混合液中含有Fe3+,B正确;实验i中加入K3Fe(CN)6溶液发生反应3Fe2+2Fe(CN)63-Fe3Fe(CN)62,Fe2+浓度减小,实验iii中加入CCl4,CCl4将I2从水溶液中萃取出来,平衡向正反应方向移动,Fe2+浓度增大,故实验iii水溶液中c(Fe2+)大于实验i中c(Fe2+),C正确;实验iii中再加入4滴0.1 mol/L FeCl2溶液,Fe2+浓度增大,平衡向逆反应方向移动,I2浓度减小,振荡、静置,CCl4层颜色变浅,D错误。3.D步骤中SO2的主要
29、作用是将CuCl2还原为CuCl,Na2SO3同样具有还原性,可以用Na2SO3替换SO2,A项正确;SO2水溶液具有还原性,可以防止CuCl被氧化,B项正确;根据流程图分析可知,C项正确;如果Cu2O试样中混有CuCl和CuO杂质,用足量稀硫酸与Cu2O试样充分反应后,得到的固体中含有CuCl和Cu,此时无法计算试样纯度,D项错误。4.C重晶石与钡餐的化学成分都是BaSO4,A项正确;Y气体是CO,其循环使用可以防止污染空气并提高原料利用率,B项正确;废气的主要成分为CO2、CO及少量SO2和硫蒸气等,故过程中对废气进行冷却,使硫蒸气冷却为固体进而除去S,过量NaOH溶液吸收的是CO2和SO
30、2,故Z(aq)中的阴离子是OH-、CO32和SO32等,C项错误;焦炭的燃烧为反应提供了热量,C与BaSO4反应生成的有CO2、CO,说明C在反应中作还原剂,D项正确。5.(1)水浴加热(1分)(2)将洗涤后的滤液合并入过滤 的滤液中(2分)(3)未过滤掉的溶液会稀释加入的氨水,且其中含有一定浓度的Cl- ,不利于AgCl 与氨水反应(2分)(4)向滤液中滴加2 molL-1水合肼溶液,搅拌使其充分反应,同时用1 molL-1 H2SO4溶液吸收反应中放出的NH3,待溶液中无气泡产生,停止滴加,静置,过滤、洗涤,干燥(5分)【解析】(1)加热温度在低于100 时,可采用水浴加热的方式。(2)
31、为提高Ag的回收率,需要将洗涤后的滤液也一起合并到过滤的滤液中。(3)未过滤掉的溶液会稀释加入的氨水,增加氨水的用量;由已知信息知冷却后的溶液中因NaClO的分解,会含有一定浓度的Cl-,不利于AgCl和氨水反应的正向进行。(4)由已知信息知,水合肼可以和银氨溶液发生反应生成Ag和NH3等。生成的NH3用1 molL-1 H2SO4溶液吸收,当溶液中不再产生气泡时,说明反应已进行完全,静置,过滤出生成的Ag,洗涤、干燥,得Ag。6.(1)3Ni+3H2SO4+2HNO33NiSO4+2NO+4H2O(2)增大溶液pH,使Fe3+完全转化为Fe(OH)3而除去CuS“除Cu”时溶液pH会降低,可
32、能会溶解部分Fe(OH)3沉淀(3)Ca2+2F-CaF2(4)过滤、洗涤CO、CO2(5)2Ni2+4OH-+ClO-Ni2O3+Cl-+2H2O【解析】(1)根据“酸浸”时参与反应的H2SO4与HNO3的物质的量之比保持为32,Ni单质被氧化为NiSO4,知HNO3被还原成NO,化学方程式为3Ni+3H2SO4+2HNO33NiSO4+2NO+4H2O。(2)加入碳酸钙,CaCO3与H+反应,会使溶液pH增大,使Fe3+完全转化为Fe(OH)3而除去;“沉渣2”是“除Cu”过程中得到的滤渣,因Cu2+H2SCuS+2H+,故“沉渣2”的主要成分是CuS;必须先过滤“沉渣1”后再进行“除Cu
33、”的原因是“除Cu”时溶液pH会降低,可能会溶解部分Fe(OH)3沉淀。(3)CaF2难溶于水,“除Ca”过程中发生反应的离子方程式为Ca2+2F-CaF2。(4)NiO是煅烧NiC2O4得到的,所以操作B之后得到的是NiC2O4沉淀,而“沉镍”后需要经过过滤、洗涤才能得到NiC2O4;根据NiC2O4中C是+3价,可知煅烧时产生的两种气体是CO、CO2。(5)向NiO中加入盐酸,待NiO完全溶解后,需加入NaOH溶液和NaClO溶液,加入NaOH溶液和NaClO溶液发生反应的离子方程式为2Ni2+4OH-+ClO-Ni2O3+Cl-+2H2O。7.(除标明外,每空2分)(1)加快酸浸和氧化反
34、应速率(促进氧化完全)(2)Fe2+(1分)VO+MnO2+2H+VO2+Mn2+H2O(3)Mn2+(1分)Al3+和Fe3+(4)Fe(OH)3(5)NaAlO2+H2O+HClNaCl+Al(OH)3(6)利用同离子效应,促进NH4VO3尽可能析出完全【解析】(2)VO+转化为VO2+时,V由+3价升高至+5价,MnO2被还原为Mn2+,Mn由+4价降低至+2价,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒配平得VO+MnO2+2H+VO2+Mn2+H2O。(5)“调pH”中有沉淀生成,该沉淀是NaAlO2与HCl反应生成的Al(OH)3沉淀。(6)“沉钒”反应为VO3-(aq)+NH4+(aq)NH4VO3(s),加入过量NH4Cl,NH4+浓度增大,促进NH4VO3尽可能析出完全。