Question

【题目】高纯度镍是许多有机反应的催化剂。某化学课题组拟以电镀废液（含有NiS04、CuSO4和FeSO4）为原料，设计提取高纯镍的简单工艺如下（阴离子省略）：

注：Ni(OH)2开始沉淀时的pH=7。

(1)加入新制氯水所发生反应的离子方程式为____

(2)加入NiCO3的目的是________。

(3)由氧化镍制备高纯度镍，有两种方案：

方案1：氧化镍溶于稀硫酸，加入足量锌粉，过滤、洗涤、干燥。

方案2：锌与稀硫酸反应产生氢气，氢气还原氧化镍。

制备等质量的镍粉，从消耗原料量、产品纯度、实验安全角度评价两种方案的优点。

方案1．____

方案2．____

(4)方案2所用的氢气可以选用下列装置中的____来制取（填写字母，下同），收集氢气可选用装置________。

(5)若将D装置和E装置相连制取并收集干燥纯净的X气体，则X气体可以是下列气体中的____。装置D中导管a的作用是____。

a．CO2 b．Cl2 c．NO d．SO2

Answer 1

【答案】 Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－ 调节溶液pH=3.7，使溶液中的Fe3＋完全变成Fe(OH)3沉淀而除去 方案1：节省原料、实验安全 方案2：产品纯度较高 BD FH a d 平衡分液漏斗和烧瓶中的气压，便于分液漏斗中液体顺利流下

【解析】（1）分析题给流程知电镀废液加入新制氯水Fe2＋被氧化为Fe3＋，发生反应的离子方程式为Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－；（2）结合题给工艺流程和信息知加入NiCO3的目的是调节溶液pH=3.7，使溶液中的 Fe3＋完全变成Fe(OH)3沉淀而除去；（3）方案1：操作简便、节省原料、实验安全。方案2：产品纯度较高；（4）锌与稀硫酸反应制备氢气为固体和液体不加热制备气体，可选用装置中的BD来制取；氢气难溶于水，可用排水法收集，氢气密度比空气小且与空气中的成分不反应，可用向下排空气法收集，故收集氢气可选用FH装置；（5）根据装置D装置和E装置的特点及气体的性质分析，该装置反应装置适用于制备固体与液体不加热反应制气体，可制取并收集干燥纯净的二氧化碳和二氧化硫，答案选ad；装置D中导管a的作用是平衡分液漏斗和烧瓶中的气压，便于分液漏斗中液体顺利流下。