碱式氧化镍（NiOOH）是镍氢电池的正极材料，工业上可由铜冶炼过程中产生的粗硫酸镍废液（含有Cu2+、Fe2+、Al3+、Ca2+、H3AsO3等杂质微粒）为原料制备，某兴趣小组模拟该制备过程并设计如图流程：
已知：Ksp（FeAsO4）=5.7×10-21，H3AsO3的还原性比Fe2+强。
回答下列问题：
（1）“萃取”时需充分振荡，目的是 增大接触面积，提高萃取率增大接触面积，提高萃取率。
（2）“氧化1”中H2O2的作用是 氧化Fe2+和H3AsO3得到沉淀FeAsO4，除去H3AsO3和部分Fe2+氧化Fe2+和H3AsO3得到沉淀FeAsO4，除去H3AsO3和部分Fe2+，若该废液中H3AsO3和Fe2+的浓度分别是0.02mol⋅L-1和0.12mol⋅L-1，除去砷后的废液中c（AsO3-4）=5.7×10-205.7×10-20mol⋅L-1（不考虑反应过程中溶液体积的微小变化）。
（3）“沉钙”时，若溶液酸度过高，Ca2+沉淀不完全，原因是 F-与H+结合生成弱电解质HF，导致c（F-）降低，沉淀率下降F-与H+结合生成弱电解质HF，导致c（F-）降低，沉淀率下降。
（4）“氧化2”反应的离子方程式为 ClO-+2Ni2++4OH-=2NiOOH+Cl-+H2OClO-+2Ni2++4OH-=2NiOOH+Cl-+H2O。
（5）“洗涤”时，检验产品是否洗涤干净的方法是 取最后一次洗涤后的滤液少许于试管中，加入少量硝酸银溶液，如无沉淀产生，则证明已经洗涤干净取最后一次洗涤后的滤液少许于试管中，加入少量硝酸银溶液，如无沉淀产生，则证明已经洗涤干净。
（6）已知某镍氢电池的离子导体为KOH溶液，电池反应为MH+NiOOH放电充电M+Ni（OH）2，则放电时，OH-移向 MHMH电极（填“MH”或“NiOOH”），充电时NiOOH电极上的电极反应式为 Ni（OH）2-e-+OH-=NiOOH+H2ONi（OH）2-e-+OH-=NiOOH+H2O。
A
s
O
3
-
4
放电
充电
【考点】制备实验方案的设计．
【答案】增大接触面积，提高萃取率；氧化Fe2+和H3AsO3得到沉淀FeAsO4，除去H3AsO3和部分Fe2+；5.7×10-20；F-与H+结合生成弱电解质HF，导致c（F-）降低，沉淀率下降；ClO-+2Ni2++4OH-=2NiOOH+Cl-+H2O；取最后一次洗涤后的滤液少许于试管中，加入少量硝酸银溶液，如无沉淀产生，则证明已经洗涤干净；MH；Ni（OH）2-e-+OH-=NiOOH+H2O
【解答】
【点评】
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发布：2024/10/11 2:0:4组卷：19引用：3难度：0.4
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1．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，检验
Fe3+已经除尽的试剂是．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则操作B是．
（5）煅烧A的反应方程式是．
（6）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：5引用：1难度：0.5 -
2．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，检验Fe3+已经除尽的试剂是；当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．
（5）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：114引用：4难度：0.5 -
3．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常温下，当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：12引用：1难度：0.5
