Question

【題目】高純度鎳是許多有機反應(yīng)的催化劑。某化學(xué)課題組擬以電鍍廢液（含有NiS04、CuSO4和FeSO4）為原料，設(shè)計提取高純鎳的簡單工藝如下（陰離子省略）：

注：Ni(OH)2開始沉淀時的pH=7。

(1)加入新制氯水所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____

(2)加入NiCO3的目的是________。

(3)由氧化鎳制備高純度鎳，有兩種方案：

方案1：氧化鎳溶于稀硫酸，加入足量鋅粉，過濾、洗滌、干燥。

方案2：鋅與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，氫氣還原氧化鎳。

制備等質(zhì)量的鎳粉，從消耗原料量、產(chǎn)品純度、實驗安全角度評價兩種方案的優(yōu)點。

方案1．____

方案2．____

(4)方案2所用的氫氣可以選用下列裝置中的____來制取（填寫字母，下同），收集氫氣可選用裝置________。

(5)若將D裝置和E裝置相連制取并收集干燥純凈的X氣體，則X氣體可以是下列氣體中的____。裝置D中導(dǎo)管a的作用是____。

a．CO2 b．Cl2 c．NO d．SO2

Answer 1

【答案】 Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－ 調(diào)節(jié)溶液pH=3.7，使溶液中的Fe3＋完全變成Fe(OH)3沉淀而除去 方案1：節(jié)省原料、實驗安全 方案2：產(chǎn)品純度較高 BD FH a d 平衡分液漏斗和燒瓶中的氣壓，便于分液漏斗中液體順利流下

【解析】（1）分析題給流程知電鍍廢液加入新制氯水Fe2＋被氧化為Fe3＋，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－；（2）結(jié)合題給工藝流程和信息知加入NiCO3的目的是調(diào)節(jié)溶液pH=3.7，使溶液中的 Fe3＋完全變成Fe(OH)3沉淀而除去；（3）方案1：操作簡便、節(jié)省原料、實驗安全。方案2：產(chǎn)品純度較高；（4）鋅與稀硫酸反應(yīng)制備氫氣為固體和液體不加熱制備氣體，可選用裝置中的BD來制取；氫氣難溶于水，可用排水法收集，氫氣密度比空氣小且與空氣中的成分不反應(yīng)，可用向下排空氣法收集，故收集氫氣可選用FH裝置；（5）根據(jù)裝置D裝置和E裝置的特點及氣體的性質(zhì)分析，該裝置反應(yīng)裝置適用于制備固體與液體不加熱反應(yīng)制氣體，可制取并收集干燥純凈的二氧化碳和二氧化硫，答案選ad；裝置D中導(dǎo)管a的作用是平衡分液漏斗和燒瓶中的氣壓，便于分液漏斗中液體順利流下。