镍是一种常用的催化剂。以红土镍矿(主要含有Fe2O3、FeO、NiO、SiO2等)为原料,制取纳米镍粉,同时获得净水剂黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2(OH)6]的工艺流程如图:

回答下列问题:
(1)黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2(OH)6]中,铁的化合价为 +3+3价;黄钠铁矾能净水的原因是 黄钠铁矾在水中能形成胶体,可吸附水中悬浮物黄钠铁矾在水中能形成胶体,可吸附水中悬浮物。
(2)过滤操作时要遵循“一贴、二低、三靠”的原则,其中“二低”指的是滤纸边缘略低于漏斗口、液面低于滤纸边缘液面低于滤纸边缘。
(3)“沉铁”过程加入Na2CO3的目的是 调节溶液的pH调节溶液的pH,控制不同的条件可以得到不同的沉淀,所得沉淀与温度、pH的关系如图2所示(图中阴影部分表示的是黄钠铁矾稳定存在区域)。若反应在120C时进行,加入的Na2CO3偏多,则所得黄钠铁矾中混有的杂质是 Fe2O3Fe2O3(填化学式);检验沉铁反应是否完全的方法是 取少量沉铁后的上层清液,滴加KSCN溶液,若溶液不变红,则证明沉铁反应完全,反之不完全取少量沉铁后的上层清液,滴加KSCN溶液,若溶液不变红,则证明沉铁反应完全,反之不完全。

(4)“转化”过程,向“过滤Ⅱ”所得滤液(富含Ni2+)中加入N2H4,控制溶液中NaOH的浓度,可得到不同晶态物质(NiSO4•N2H4、Ni或二者的混合物)。当生成NiSO4•N2H4和Ni的物质的量之比为1:2时,该反应的离子方程式为 3Ni2++2N2H4+SO2-4+4OH-=NiSO4•N2H4+N2↑+4H2O+2Ni3Ni2++2N2H4+SO2-4+4OH-=NiSO4•N2H4+N2↑+4H2O+2Ni;在其他条件不变的情况下,随NaOH浓度增大,产物中Ni的含量增加,原因是 溶液碱性越强,N2H4的还原性越强溶液碱性越强,N2H4的还原性越强。
(5)化学镀镍是金属表面镀镍的常用方法,以NiSO4为镀液,次亚磷酸钠(NaH2PO2)为还原剂,在90℃的酸性溶液中发生反应,NaH2PO2被氧化为亚磷酸(H3PO3)。写出化学镀镍反应的离子方程式:Ni2++H2PO-2+H2O=Ni+H3PO3+H+Ni2++H2PO-2+H2O=Ni+H3PO3+H+。
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【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【答案】+3;黄钠铁矾在水中能形成胶体,可吸附水中悬浮物;液面低于滤纸边缘;调节溶液的pH;Fe2O3;取少量沉铁后的上层清液,滴加KSCN溶液,若溶液不变红,则证明沉铁反应完全,反之不完全;3Ni2++2N2H4++4OH-=NiSO4•N2H4+N2↑+4H2O+2Ni;溶液碱性越强,N2H4的还原性越强;Ni2++H2+H2O=Ni+H3PO3+H+
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【解答】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:12引用:3难度:0.6
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