Question

【題目】反應(yīng)原理在工業(yè)的應(yīng)用:

（1）科研人員將粗錳(含雜質(zhì)的錳)粉碎后加入到SnCl2溶液中使其溶解浸出(假定雜質(zhì)不反應(yīng)，溶液體積不變)，發(fā)生反應(yīng)Mn(s)+ Sn2+(aq)Mn2+(aq)+ Sn(s)，為加快反應(yīng)速率可以采取的措施________；不考慮溫度因素，一段時(shí)間后Mn的溶解速率加快，可能的原因是_______。

（2）常溫下，Ksp(FeS)＝1×10-18，FeS飽和溶液中[H＋]與[S2－]之間存在關(guān)系：[H＋]2·[S2－]＝1.0×10－22，為了使溶液里c(Fe2＋) 達(dá)到1 mol·L－1，現(xiàn)將適量FeS投入其飽和溶液中，應(yīng)調(diào)節(jié)溶液中的PH=_______。

（3）工業(yè)上利用含鎳廢水(鎳主要以NiR2絡(luò)合物形式存在制取草酸鎳(NiC2O4),工藝流程如圖所示：

已知：Ⅰ:NiR2(aq)Ni2+(aq)+2R-(aq) (R-為有機(jī)物配體，K=1.6×10-14)

Ⅱ:Ksp[Fe(OH)3]=1×10-38，Ksp[Ni(OH)2]=2×10-15

Ⅲ:“脫絡(luò)”過程中，R-能與·OH(Fe2+和H2O2反應(yīng)產(chǎn)生的中間產(chǎn)物)反應(yīng)生成·R(有機(jī)物自由基)

①“沉鐵”時(shí)，若溶液中c(Ni2+)=0.01mol·L-1，加入碳酸鈉調(diào)溶液的pH=________(假設(shè)溶液體積不變)使Fe3+恰好沉淀完全(離子的濃度≤1.0×10-5mol·L-1)，此時(shí)________(填“有”或“無”)Ni(OH)2沉淀生成。

②“沉鎳”即得到草酸鎳沉淀，其離子方程式是______________________

③NiR2中加入Fe2+和H2O2能夠?qū)崿F(xiàn)“脫絡(luò)”的原因是_________________

（4）Na2SO3氧化反應(yīng)：2Na2SO3＋O2＝2Na2SO4其反應(yīng)速率受溶解氧濃度影響，分為富氧區(qū)和貧氧區(qū)兩個(gè)階段。為確定貧氧區(qū)速率方程中a的值（取整數(shù)），分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。當(dāng)溶解氧濃度為4. 0 mg·L-1時(shí)，c（Na2SO3）與速率數(shù)值關(guān)系如下表，則a＝______。

Answer 1

【答案】升高溫度或增大c(Sn2+) 構(gòu)成原電池 2 3 無 Ni2++H2C2O4 =NiC2O4↓ +2H+ R-能與OH反應(yīng)使NiR2(aq)Ni2+(aq)+2R-(aq)中R-濃度減小，平衡向正向移動，實(shí)現(xiàn)“脫絡(luò)” 2

【解析】

（1）為加快反應(yīng)速率可以適當(dāng)升高溫度、增大c(Sn2+)等，根據(jù)反應(yīng)方程式，有Sn單質(zhì)的生成，與Mn構(gòu)成原電池，加快反應(yīng)速率，故答案為：升高溫度或增大c(Sn2+)，構(gòu)成原電池。

（2）由于c(Fe2＋)=1mol·L－1，c(S2－)===1×10-18，又由于[H＋]2·[S2－]＝1.0×10－22，所以c(H＋)=1×10-2mol/L，所以應(yīng)調(diào)節(jié)溶液中的pH=2，故答案為：2。

（3）①Ksp[Fe(OH)3]=1×10-38，則使Fe3+恰好沉淀完全所需的c(OH-)==1×10-11mol/L，此時(shí)溶液的pH=-lgc(H+)==3，因溶液中c(Ni2+)=0.01mol·L-1，則c(Ni2+)×c2(OH-)=0.01×（1×10-11）2=1×10-24＜Ksp[Ni(OH)2]，因此無Ni(OH)2沉淀生成，故答案為：3，無。

②“沉鎳”過程中加入草酸得到草酸鎳沉淀，其離子方程式是Ni2++H2C2O4 =NiC2O4↓ +2H+，故答案為：Ni2++H2C2O4 =NiC2O4↓ +2H+。

③絡(luò)合物NiR2在溶液中存在以下平衡：NiR2(aq)Ni2+(aq)+2R-(aq)。Fe2+與H2O2反應(yīng)生成—OH，—OH與R-反應(yīng)轉(zhuǎn)化為難以與Ni2+絡(luò)合的—R，使溶液中c(R-)減小，平衡正向移動，實(shí)現(xiàn)“脫絡(luò)”，故答案為：R-能與OH反應(yīng)使NiR2(aq)Ni2+(aq)+2R-(aq)中R-濃度減小，平衡向正向移動，實(shí)現(xiàn)“脫絡(luò)”。

（4）當(dāng)溶解氧濃度為4.0mgL-1時(shí)，c（Na2SO3）與速率數(shù)值關(guān)系如表，v1：v2=c1a（SO32-）：c2a（SO32-），=，解得a=2；故答案為：2。