Question

2．Na₂S、H₂O₂在從含鎳電鍍廢渣（除含鎳外，還含有CuZnFeCr等雜質(zhì)）中提取含鎳化合物時有重要作用．提取過程如下：
①電鍍廢渣先用過量酸進(jìn)行酸化處理，得到溶液；
②向溶液中滴入適量的Na₂S溶液，除去Cu²⁺ Zn²⁺；
③保持濾液在40℃左右，用6%的H₂O₂溶液氧化Fe²⁺，再在95℃時加入NaOH溶液調(diào)節(jié) pH，過濾除去鐵和鉻；
④在濾液中加入足量Na₂CO₃溶液，攪拌，得NiCO₃沉淀；
⑤…
（1）步驟②中除可觀察到黑色沉淀外，還可嗅到臭雞蛋氣味，用離子方程式說明氣體的產(chǎn)生：S^2-+2H⁺=H₂S↑
（2）步驟③中在Fe²⁺ 氧化階段，需要控制溫度不超過40℃，其目的是減少過氧化氫的分解；該階段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O．
（3）Fe²⁺ 也可以用NaClO₃氧化，F(xiàn)e²⁺被氧化并在較小pH條件下水解，最終形成黃鐵礬鈉沉淀而被除去；已知25℃時，F(xiàn)e（OH）₃的K_sp=2.64×10 ^-39]，下列說法正確的是C（填字母）．
a．FeOOH中鐵為+2價
b．若在25℃時，用H₂O₂氧化Fe²⁺，再在pH=4時除去鐵，此時溶液中c（Fe³⁺ ）=2.64×10 ^-29  mol•L^-1
c．用氯酸鈉在酸性條件下氧化Fe²⁺ 的離子方程式為6Fe²⁺+ClO₃^-+6H⁺=6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O
（4）無水NiCl₂在有機合成中有著極為重要的作用，工業(yè)上常用含鎳原料所制得的NiCl₂•6H₂O在亞硫酰氯（SOCl₂）中加熱脫水制得，已知SOCl₂能與水反應(yīng)生成SO₂和HCl．寫出NiCl₂•6H₂O在亞硫酰氯（SOCl₂）中加熱脫水制無水NiCl₂的反應(yīng)方程式NiCl₂•6H₂O+6SOCl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NiCl₂+6SO₂+12HCl，NiCl₂•6H₂O需在亞硫酰氯（SOCl₂）中加熱脫水的原因是NiCl₂在加熱過程中會發(fā)生水解而得不到無水NiCl₂，當(dāng)NiCl₂•6H₂O在亞硫酰氯（SOCl₂）中加熱脫水時，反應(yīng)過程中產(chǎn)生的HCl能抑制NiCl₂的水解．

Answer 1

分析 （1）原溶液酸化后含有氫離子，步驟2中加入硫化鈉后有臭雞蛋氣味的氣體生成，氣體為H₂S；
（2）保持溫度40℃，在氧化亞鐵離子的同時防止雙氧水分解．雙氧水氧化亞鐵離子；
（3）A、依據(jù)化合物鹽酸化合價代數(shù)和為0計算；
B、pH=4時，氫氧根離子濃度為10^-10mol/L，依據(jù)Fe（OH）₃的Ksp=2.64×10 ^-39]，計算得到Fe³⁺的濃度；
C、用氯酸鈉在酸性條件下氧化Fe²⁺ 的為鐵離子，本身被還原為氯化鈉，結(jié)合原子守恒和電荷守恒分析；
（4）亞硫酰氯與水能反應(yīng)生成二氧化硫和氯化氫，故可以抑制Ni²⁺水解，亞硫酰氯與水能反應(yīng)生成的氯化氫也能抑制Ni²⁺水解．

解答 解：（1）原溶液酸化后含有氫離子，步驟2中加入硫化鈉后有臭雞蛋氣味的氣體生成，氣體為H₂S，反應(yīng)的離子方程式為：S^2-+2H ⁺=H₂S↑；
故答案為：S^2-+2H ⁺=H₂S↑；
（2）需要控制溫度不超過40℃，其目的是在氧化亞鐵離子的同時防止雙氧水分解．雙氧水氧化亞鐵離子的方程式為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
故答案為：減少過氧化氫的分解；2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（3）A、依據(jù)化合物鹽酸化合價代數(shù)和為0計算，F(xiàn)eOOH中Fe的化合價為+3，故A錯誤；
B，、pH=4時，氫氧根離子濃度為10^-10mol/L，依據(jù)Fe（OH）₃的Ksp=2.64×10 ^-39]，計算得到Fe³⁺的濃度=$\frac{Ksp}{{c}^{3}（O{H}^{-}）}$=$\frac{2.64×1{0}^{-39}}{（1{0}^{-10}）^{3}}$=2.64×10^-9mol/L，故B錯誤；
C用氯酸鈉在酸性條件下氧化Fe²⁺ 的為鐵離子，本身被還原為氯化鈉，結(jié)合原子守恒和電荷守恒書寫得到離子方程式為：離子方程式為6Fe²⁺+ClO₃^-+6H⁺=6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O，故C正確；
故答案為：C；
（4）若單獨加熱NiCl₂•6H₂O，則在加熱過程中NiCl₂會發(fā)生水解而得不到無水NiCl₂，當(dāng)NiCl₂•6H2O在亞硫酰氯（SOCl₂）中加熱脫水時，反應(yīng)過程中產(chǎn)生的HCl能抑制NiCl₂的水解，亞硫酰氯與水能反應(yīng)生成二氧化硫和氯化氫，故可以抑制Ni²⁺水解，NiCl₂•6H₂O在亞硫酰氯（SOCl₂）中加熱脫水制無水NiCl₂的反應(yīng)方程式為：NiCl₂•6H₂O+6SOCl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NiCl₂+6SO₂+12HCl；
故答案為：NiCl₂•6H₂O+6SOCl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NiCl₂+6SO₂+12HCl；NiCl ₂在加熱過程中會發(fā)生水解而得不到無水NiCl₂，當(dāng)NiCl ₂•6H₂O在亞硫酰氯（SOCl₂）中加熱脫水時，反應(yīng)過程中產(chǎn)生的HCl能抑制NiCl₂的水解．

點評 本題考查物質(zhì)分離和提純的方法，流程分析判斷，離子方程式和化學(xué)方程式書寫，主要是實驗設(shè)計和物質(zhì)性質(zhì)的理解應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．