9.NiSO4•6H2O是一種綠色易溶于水的晶體,可由電鍍廢渣(除鎳外,還含有銅、鋅、鐵等元素)為原料獲得.操作步驟如下:

(1)向?yàn)V液Ⅰ中加入FeS是為了生成難溶于酸的硫化物沉淀而除去Cu2+、Zn2+等雜質(zhì),則除去Cu2+的離子方程式為:FeS+Cu2+=CuS+Fe2+
(2)對(duì)濾液Ⅱ的操作,請(qǐng)回答:
①往濾液Ⅱ中加入H2O2的離子方程式:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2 H2O.
②調(diào)濾液ⅡpH的目的是除去Fe3+
③檢驗(yàn)Fe3+是否除盡的操作和現(xiàn)象是:用試管取少量濾液Ⅲ,滴加幾滴KSCN溶液,若無(wú)顏色變化,則Fe3+已除凈.
(3)濾液Ⅲ溶質(zhì)的主要成分是NiSO4,加Na2CO3過(guò)濾后得到NiCO3固體,再加適量稀硫酸溶解又生成NiSO4,這兩步操作的目的是增大NiSO4的濃度,利于蒸發(fā)結(jié)晶(或富集NiSO4).
(4)得到的NiSO4溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾等一系列操作可得到NiSO4•6H2O晶體,請(qǐng)回答:
①在進(jìn)行蒸發(fā)濃縮操作時(shí),加熱到液表面形成晶體薄膜(或者有少量晶體析出)(描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象),則停止加熱.
②為了提高產(chǎn)率,過(guò)濾后得到的母液要循環(huán)使用,則應(yīng)該回流到流程中的d位置.(填a、b、c、d)
③如果得到產(chǎn)品的純度不夠,則應(yīng)該進(jìn)行重結(jié)晶操作(填操作名稱).

分析 廢渣(除含鎳外,還含有Cu、Zn、Fe等元素的化合物雜質(zhì)),在硫酸溶解后過(guò)濾后除去不溶性物質(zhì),濾液Ⅰ含有二價(jià)鐵離子、鎳離子、鋅離子等雜質(zhì),加入硫化鈉可除去銅離子、鋅離子,然后加H2O2是將二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵,調(diào)節(jié)溶液PH使三價(jià)鐵以氫氧化物的沉淀而除去,濾液Ⅲ含有可溶性硫酸鹽,為Na2SO4、NiSO4,再加碳酸鈉沉淀二價(jià)鎳,過(guò)濾、洗滌,然后與硫酸反應(yīng)生成NiSO4晶體,
(1)FeS除去Cu2+的反應(yīng)是沉淀的轉(zhuǎn)化;
(2)①對(duì)濾液Ⅱ加H2O2的目的是將Fe2+氧化Fe3+;
②然后調(diào)pH沉淀Fe3+,F(xiàn)e3++3H2O?Fe(OH)3+3H+;
③依據(jù)鐵離子遇到KSCN溶液呈紅色設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)是否除凈;
(3)NiSO4與Na2CO3反應(yīng)生成NiCO3沉淀,而后過(guò)濾,再加適量稀硫酸溶解又生成NiSO4,這樣可提高NiSO4的濃度,有利于蒸發(fā)結(jié)晶;
(4)①在進(jìn)行蒸發(fā)濃縮操作時(shí),當(dāng)大量晶體析出時(shí),停止加熱;
②為了提高產(chǎn)率,過(guò)濾后得到的母液要循環(huán)使用,應(yīng)該回流到流程中d中;
③產(chǎn)品的純度不夠需要重新溶解、濃縮、結(jié)晶析出得到較純凈的晶體;

解答 解:廢渣(除含鎳外,還含有Cu、Zn、Fe等元素的化合物雜質(zhì)),在硫酸溶解后過(guò)濾后除去不溶性物質(zhì),濾液Ⅰ含有二價(jià)鐵離子、鎳離子、鋅離子等雜質(zhì),加入硫化鈉可除去銅離子、鋅離子,然后加H2O2是將二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵,調(diào)節(jié)溶液PH使三價(jià)鐵以氫氧化物的沉淀而除去,濾液Ⅲ含有可溶性硫酸鹽,為Na2SO4、NiSO4,再加碳酸鈉沉淀二價(jià)鎳,過(guò)濾、洗滌,然后與硫酸反應(yīng)生成NiSO4晶體,
(1)FeS除去Cu2+的反應(yīng)是沉淀的轉(zhuǎn)化,即FeS+Cu2+=CuS+Fe2+;
故答案為:FeS+Cu2+=CuS+Fe2+;
(2)①對(duì)濾液Ⅱ加H2O2的目的是將Fe2+氧化Fe3+,加入H2O2的離子方程式為:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2 H2O,
故答案為:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2 H2O;
②調(diào)濾液ⅡpH的目的是除去Fe3+,
故答案為:除去Fe3+
③檢驗(yàn)Fe3+是否除盡的操作和現(xiàn)象是用試管取少量濾液Ⅲ,滴加幾滴KSCN溶液,若無(wú)顏色變化,則Fe3+已除凈;
故答案為:用試管取少量濾液Ⅲ,滴加幾滴KSCN溶液,若無(wú)顏色變化,則Fe3+已除凈;
(3)NiSO4與Na2CO3反應(yīng)生成NiCO3沉淀,而后過(guò)濾,再加適量稀硫酸溶解又生成NiSO4,這樣可提高NiSO4的濃度,有利于蒸發(fā)結(jié)晶;
故答案為:增大NiSO4的濃度,利于蒸發(fā)結(jié)晶(或富集NiSO4);
(4)①在進(jìn)行蒸發(fā)濃縮操作時(shí),當(dāng)大量晶體析出時(shí)或溶液表面形成晶體薄膜,停止加熱;
故答案為:溶液表面形成晶體薄膜或者有大量晶體析出;
②為了提高產(chǎn)率,過(guò)濾后得到的母液要循環(huán)使用,應(yīng)該回流到流程中d中循環(huán)使用,故答案為:d;
③產(chǎn)品的純度不夠需要重新溶解、濃縮、結(jié)晶析出得到較純凈的晶體,實(shí)驗(yàn)操作為重結(jié)晶,故答案為:重結(jié)晶.

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的分離提純的實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾,題目難度較大,明確實(shí)驗(yàn)的目的和原理是解答該題的關(guān)鍵,注意把握基本實(shí)驗(yàn)操作.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

9.下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與應(yīng)用不相對(duì)應(yīng)的是(  )
A.Zn 具有導(dǎo)電性,用作鋅錳干電池的負(fù)極材料
B.鋅的金屬活潑性比鐵的強(qiáng),可在海輪外殼上裝若干鋅板以減緩其腐蝕
C.NaHCO3受熱能分解產(chǎn)生CO2氣體,在食品工業(yè)中可作為焙制糕點(diǎn)的膨忪劑
D.常溫下濃硫酸能使鋁發(fā)生鈍化,常溫下可用鋁制容器貯藏貯運(yùn)濃硫酸

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

10.用惰性電極電解硫酸銅溶液,一段時(shí)間后停止通電,向燒杯中加入9.8g氫氧化銅固體,恰好使溶液恢復(fù)到電解前組成,那么在電解過(guò)程中,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為(  )
A.0.2molB.0.4molC.0.6molD.0.8mol

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

7.把15mL NO2與NO的混合氣體通入倒立水槽的盛滿水的量筒里,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,量筒里余氣體8mL,試求原混合氣體中各氣體的體積.

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4.氯化亞銅(CuCl)常用作有機(jī)合成工業(yè)中的催化劑,是一種白色粉末;微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸;在空氣中迅速被氧化成綠色;見(jiàn)光則分解,變成褐色;下圖是工業(yè)上以制作印刷電路的廢液(含F(xiàn)e3+、Cu2+、Fe2+、Cl-)生產(chǎn)CuCl的流程如下:

(1)工業(yè)生產(chǎn)硫酸的第一步反應(yīng)如下,請(qǐng)配平該化學(xué)方程式并用單線橋法標(biāo)注電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:
4FeS2+11O2$\frac{高溫}{\;}$8SO2+2Fe2O3
(2)寫(xiě)出生產(chǎn)過(guò)程中XFe,YHCl (填化學(xué)式).
(3)產(chǎn)生CuCl的化學(xué)方程式CuCl2+CuSO4+SO2+2H2O=2CuCl↓+2H2SO4
(4)氯化亞銅的定量分析:
①稱取樣品0.25g 置于預(yù)先放入10mL過(guò)量的eCl3溶液250mL的錐形瓶中,不斷搖動(dòng);
②待樣品溶解后,加水50mL,鄰菲羅啉指示劑2滴;
③立即用0.10 mol•L-1硫酸鈰Ce(SO42標(biāo)準(zhǔn)溶液滴至綠色出現(xiàn)為終點(diǎn).如此再重復(fù)二次測(cè)得數(shù)據(jù)如下:
( 已知:CuCl+FeCl3 ══CuCl2 +FeCl2      Fe2++Ce4+══Fe3++Ce3+
 123
0.25克樣品消耗硫酸鈰標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(mL)23.8524.3523.95
④數(shù)據(jù)處理:計(jì)算得CuCl的純度為95%.(平行實(shí)驗(yàn)結(jié)果相差不能超過(guò)0.3%)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

14.生活與生產(chǎn)都離不開(kāi)化學(xué),下列說(shuō)法不正確的是( 。
A.用碳酸鈉溶液可以洗滌油污B.用pH試紙可以測(cè)定土壤的酸堿性
C.用明礬可以對(duì)自來(lái)水殺菌病毒D.含氟牙膏可以有效防止齲齒

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

1.原子序數(shù)依次遞增的短周期元素X、Y、Z、W存在以下關(guān)系:①原子最外層電子數(shù)之和為20;②X與Y、Z、W位于相鄰周期;③Z原子最外層電子數(shù)是Y原子最外層電子數(shù)的3倍,也是X原子內(nèi)層電子數(shù)的3倍.以下判斷錯(cuò)誤的是(注:不考慮0族元素)( 。
A.X的氫化物的水溶液呈酸性
B.Y的氧化物和氫氧化物均不溶于水
C.Z的最高價(jià)含氧酸的濃溶液有強(qiáng)氧化性
D.W原子半徑在同周期中最小

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

18.化合物I(C11H12O3)是制備液晶材料的中間體之一,能發(fā)生銀鏡反應(yīng).
已知:
①A的核磁共振氫譜表明其只有一種化學(xué)環(huán)境的氫;
②R-CH═CH2$→_{②H_{2}O_{2}/OH-}^{①B_{2}H_{4}}$R-CH2CH2OH;
③化合物F的苯環(huán)上的一氯代物只有兩種;

回答下列問(wèn)題:
(1)B的化學(xué)名稱為2-甲基丙烯.
(2)加熱條件下,D中加入新制Cu(OH)2懸濁液后發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
(3)I的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
(4)I的同系物J比I的相對(duì)分子質(zhì)量小14,J的同分異構(gòu)體中能同時(shí)滿足如下條件:①苯環(huán)上只有2個(gè)取代基;②既能發(fā)生銀鏡反應(yīng),又能和飽和NaHCO3溶液反應(yīng)放出CO2.J的同分異構(gòu)體共有18(不考慮立體異構(gòu))種.
(5)由甲苯和E經(jīng)如下步驟可合成反應(yīng)②所選用的試劑為氫氧化鈉溶液,L的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

19.下列關(guān)于甲烷、乙烯、乙醇、乙酸的說(shuō)法中,不正確的是( 。
A.甲烷和氯氣光照條件下反應(yīng),反應(yīng)類型為取代反應(yīng);乙烯可以使溴水褪色,發(fā)生加成反應(yīng)
B.不能用酸性高錳酸鉀溶液鑒別乙酸和乙醇
C.乙醇在銅做催化劑并加熱條件下生成乙醛,發(fā)生催化氧化反應(yīng)
D.生活中可以用食醋除去水壺中的水垢,主要是利用了食醋中醋酸的酸性

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