Question

【題目】是一種綠色易溶于水的晶體，廣泛用于化學(xué)鍍鎳、生產(chǎn)電泡等�？捎呻婂儚U渣(除鎳元素外，還含有Cu、Zn、Fe、Cr等元素雜質(zhì))為原料獲得。工藝流程如下：

已知:①是一種不溶于水易溶于強(qiáng)酸的沉淀；②已知，的。

（1）Ni的原子序數(shù)為28，則它在周期表中的位置為______，寫出H2O2的結(jié)構(gòu)式______。

（2）步驟②，向濾液I中加入適量溶液的目的是除去Cu2+和，其中除去Cu2+的離子方程式為______；加之前需控制pH不能太低的目的是______。

（3）步驟③的目的是除去Fe和Cr，溫度不能太高的原因是___________。若在時，調(diào)pH=4除去鐵，此時溶液中______________。

（4）粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，可用電解法制備高純度鎳，下列敘述正確的是_ ___(已知：氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+)

A．粗鎳作陽極，純鎳作陰極

B．陽極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式：

C．電解過程中，陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等

D．電解后，溶液中存在的金屬陽離子只有Cu2+和

E．電解后，電解槽底部的陽極泥中只有Cu和Pt

Answer 1

【答案】第四周期，第Ⅷ族 H-O-O-H Cu2++ S2-=CuS↓ 避免生成H2S，影響除雜 防止H2O2受熱分解 2.6410-9mol/L AE

【解析】

本題將工藝流程與氧化還原、電解池、沉淀溶解平衡相互結(jié)合，第一步操作為溶解金屬，第二步為除去Cu2+和，第三步除去Fe和Cr，最后得到，在各個步驟中結(jié)合氧化還原等一些應(yīng)用。

（1）根據(jù)元素的排列規(guī)律及Ni的原子序數(shù)為28，可知Ni的位置為：第四周期第Ⅷ族；H2O2為分子晶體，原子之間均以共價單鍵相連，故的結(jié)構(gòu)式為：H-O-O-H；

故答案為：第四周期第Ⅷ族；H-O-O-H；

（2）S2-與Cu2+和結(jié)合可生成沉淀，所以用溶液的目的是除去Cu2+和Zn2+，則除去Cu2+的離子方程式為：Cu2++ S2-=CuS↓；S2-可與結(jié)合生成弱電解質(zhì)H2S，所以前一步在調(diào)節(jié)溶液的pH不能太低，否則會生成雜質(zhì)H2S，影響除雜；

故答案為：Cu2++ S2-=CuS↓ ；避免生成H2S，影響除雜；

（3）步驟③除去Fe采用生成的方式，在第一步酸溶時，鐵變成Fe2+，因此該處需要氧化劑，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，溫度太高，氧化劑H2O2分解；由于存在沉淀溶解平衡：，平衡常數(shù)，已知pH=4，則，公式換算可得：；

故答案為：防止H2O2受熱分解；；

（4）用電解法制備高純度鎳，原理同于制備高純度銅，粗鎳做陽極，活潑金屬在陽極放電，該處在陽極反應(yīng)的金屬有Fe、Zn， 失去電子生成Fe2+、Zn2+，Cu和Pt作為陽極泥，在電解槽的底部，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為：，雖然陰極陽極都是2e-，但Fe、Zn和Cu本身的質(zhì)量不一樣，所以陽極減少的質(zhì)量不等于陰極生成的質(zhì)量，所以選AE，

故答案為：AE。