Question

【题目】工业上从含镍电镀废渣(除含镍外，还含有Cu、Zn、Fe等杂质)中制备NiCO3的工艺流程如下。

(1)“酸化”时需将电镀废渣粉碎并适当加热，原因是________________________。

(2)“氧化”时需要控制温度不超过40℃，其目的是________________________；“沉铁”后所得滤液中c(Fe3+)=____________mol·L-1[该温度下 Fe(OH))3的Ksp=2.64×10-39]。

(3)Fe2+也可以用NaCO3氧化，一定条件下可生成黄铁矾钠[Na2Fe6(SO4) 4(OH)12沉淀而被除去；如图是pH-温度关系图，图中阴影部分为黄铁矾钠稳定存在区域。

①FeOOH中铁的化合价是____________价。.

②酸性条件下，ClO3ˉ恰好氧化Fe2+时，氧化剂与还原剂物质的量之比是____________。

③根据上图，当T=120℃、pH=4时Fe元素的存在形式是____________(填化学式)，该温度下，若要制得黄铁矾钠需控制pH范围____________(填字母选项)。

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

(4)已知SOCl2能与水反应生成SO2和HCl。写出NiCl2·6H2O在亚硫酰氯(SOCl2)中加热脱水制无水NCl2的化学方程式____________________________________。NCl2·6H2O需在亚硫酰氯(SOCl2)中加热脱水的原因是________________________。

Answer 1

【答案】 加快反应（或固体溶解）速率 防止H2O2分解 2.64×10－9 mol·L－1 +3 1︰6 Fe2O3 b NiCl2·6H2O＋6SOCl2NiCl2＋6SO2↑＋12HCl↑ 反应过程中产生的HCl能抑制NiCl2的水解

【解析】试题(1)根据影响反应速率的因素分析；(2)加热促进H2O2分解；“沉铁”后所得滤液的PH=4，根据 计算“沉铁”后所得滤液中c(Fe3+)；(3) ①根据化合价代数和等于0计算FeOOH中铁的化合价；②ClO3ˉ被还原为Clˉ，Fe2+被氧化为Fe3+；③根据上图，当T=120℃、pH=4时Fe元素的存在形式是Fe2O3；当T=120℃，PH=1~2.5时，Fe元素的存在形式是黄铁矾钠；(4)NiCl2·6H2O与SOCl2反应生成NiCl2、SO2、HCl；HCl能抑制NiCl2的水解；

解析：(1)“酸化”时将电镀废渣粉碎并适当加热，可以加快反应速率；(2) 加热促进H2O2分解，“氧化”时控制温度不超过40℃，可以防止H2O2分解；“沉铁”后所得滤液的PH=4，根据， c(Fe3+)=2.64×10－9 mol·L－1；(3) ①根据化合价代数和等于0，FeOOH中铁的化合价是+3；②ClO3ˉ被还原为Clˉ，Fe2+被氧化为Fe3+，根据得失电子守恒，氧化剂与还原剂物质的量之比是1︰6；③根据上图，当T=120℃、pH=4时Fe元素的存在形式是Fe2O3；当T=120℃，PH=1~2.5时，Fe元素的存在形式是黄铁矾钠，所以控制PH为1~2.5，故选b；(4)NiCl2·6H2O与SOCl2反应生成NiCl2、SO2、HCl，反应方程式是NiCl2·6H2O＋6SOCl2NiCl2＋6SO2↑＋12HCl↑；反应过程中产生的HCl能抑制NiCl2的水解，所以NCl2·6H2O需在亚硫酰氯(SOCl2)中加热脱水。