Question

【题目】是一种绿色易溶于水的晶体，广泛用于化学镀镍、生产电泡等。可由电镀废渣(除镍元素外，还含有Cu、Zn、Fe、Cr等元素杂质)为原料获得。工艺流程如下：

已知:①是一种不溶于水易溶于强酸的沉淀

②已知，的

(1)Ni的原子序数为28，则它在周期表中的位置为______，写出H2O2的结构式______。

(2)步骤①，用稀硫酸溶解废渣时，为了提高浸取率可采取的措施有______(任写一点)。

(3)步骤②，向滤液I中加入适量溶液的目的是除去Cu2+和，其中除去Cu2+的离子方程式为______；加之前需控制pH不能太低的目的是______。

(4)步骤③的目的是除去Fe和Cr，温度不能太高的原因是__。若在时，调除去铁，此时溶液中__。

(5)滤液Ⅲ中溶质的主要成分是______，检验滤液Ⅲ中是否还有铁元素的试剂是______。

(6)粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度镍，下列叙述正确的是__(已知：氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+)

A.粗镍作阳极，纯镍作阴极

B.阳极发生还原反应，其电极反应式：

C.电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等

D.电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Cu2+和

E.电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt

Answer 1

【答案】第四周期，第Ⅷ族 H-O-O-H 加热、搅拌、适当增大硫酸浓度等 Cu2++ S2-=CuS↓ 避免生成H2S，影响除杂 防止H2O2受热分解 2.6410-9mol/L NiSO4、Na2SO4、Cr2(SO4)3 KSCN溶液 AE

【解析】

由图可知，向废渣中加入硫酸酸浸，废渣中的镍单质等与硫酸反应得到硫酸盐溶液，调pH过滤得滤液I，加Na2S的目的是除去铜、锌等杂质，加H2O2、NaOH的目的是除去铁等杂质，加Na2CO3的目的是除去铬等杂质，因此推断滤液I的主要成分是NiSO4、CuSO4、ZnSO4、FeSO4、Cr2(SO4)3，滤液II的主要成分是NiSO4、FeSO4、Cr2(SO4)3、Na2SO4，滤液III的主要成分是NiSO4、Cr2(SO4)3、Na2SO4，据此解答。

(1) Ni的原子序数为28，电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，则应位于第四周期，第Ⅷ族；H2O2分子中含有两个H-O键和一个O-O键。结构式为H-O-O-H，

故答案为：第四周期，第Ⅷ族；H-O-O-H；

(2) 根据化学反应速率的影响因素及规律可知，可以通过固体废渣的粉碎、搅拌、加热、适当增加硫酸浓度等手段达到目的，

故答案为：加热、搅拌、适当增大硫酸浓度等；

(3) Na2S是可溶性盐，溶于水时电离出S2-，S2-与Cu2+易反应生成CuS沉淀，离子方程式为Cu2++ S2-=CuS↓；加Na2S之前需控制pH不能太低，否则会生成H2S，不利于除杂，

故答案为：Cu2++ S2-=CuS↓；避免生成H2S，影响除杂；

(4) 步骤③中加入过氧化氢，反应温度不能过高，主要是避免H2O2受热分解而损失；

，的，pH=4时c(OH-)=10-10mol/L，则有c(Fe3+)（10-10）3=2.6410-39，c(Fe3+)=2.6410-9mol/L，

故答案为：防止H2O2受热分解；2.6410-9mol/L；

(5)根据以上分析，滤液Ⅲ中溶质的主要成分是Na2SO4、NiSO4；检验滤液Ⅲ中是否还有铁元素的试剂是KSCN溶液，

故答案为：Na2SO4、NiSO4；KSCN溶液；

(6) A.电解精炼镍时，用粗镍作阳极，纯镍作阴极，故A正确；

B. 阳极发生氧化反应，其电极反应式：Ni-2e-=Ni2+，Fe-2e-=Fe2+；Zn-2e-=Zn2+，故B错误；

C. 电解过程中阳极失电子的有Fe、Zn、Ni；阴极析出的是镍；根据电子守恒，阳极质量的减少与阴极质量的增加不相等，故C错误；

D.电解时要用NiSO4作电解液，所以电解后，溶液中存在的金属阳离子除Cu2+和还有Ni2+，故D错误；

E. 粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质做阳极，铜和铂不失电子沉降电解池底部形成阳极泥，电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt，故E正确。

故答案选AE。