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某实验小组以粗镍(含少量Fe和Cr杂质)为原料制备Ni(NH36Cl2,并测定相关组分的含量。制备流程示意图如图。

离子 Fe3+ Cr3+ Ni2+
开始沉淀pH 1.5 4.3 6.9
完全沉淀pH 2.8 5.6 8.9
已知:①部分离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按离子浓度为0.1mol•L-l计算)如右表所示。
②Ni(OH)2为绿色难溶物。Ni(NH36(NO32、Ni(NH36Cl2均为可溶于水的蓝紫色晶体,溶解度均随温度的升高而增大,水溶液均显碱性。
回答下列问题:
(1)实验需要配制3.0mol•L-1稀硝酸250mL,需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和
250mL容量瓶
250mL容量瓶

(2)步骤(a)中Ni和浓硝酸反应的化学方程式为
Ni+4HNO3(浓)
Ni(NO32+2NO2↑+2H2O
Ni+4HNO3(浓)
Ni(NO32+2NO2↑+2H2O

(3)步骤(b)首先加入试剂X调节溶液的pH约为6,过滤后再继续调节pH以得到绿色沉淀。
①调节pH约为6的原因是
使Cr3+、Fe3+完全沉淀,而Ni2+未开始沉淀
使Cr3+、Fe3+完全沉淀,而Ni2+未开始沉淀

②试剂X可以是
BE
BE
(填字母)。
A.H2SO4
B.Ni(OH)2
C.NaOH
D.Fe2O3
E.NiO
(4)步骤(c)和(d)反应都需要在冰浴环境下进行,其作用除了可以减少氨水的挥发,还有
降低产品在水溶液中的溶解度,减少产物损失
降低产品在水溶液中的溶解度,减少产物损失
。步骤(d)发生的总反应化学方程式为
Ni(NH36(NO32+2HCl+2NH3•H2O═Ni(NH36Cl2+2NH4NO3+2H2O
Ni(NH36(NO32+2HCl+2NH3•H2O═Ni(NH36Cl2+2NH4NO3+2H2O

(5)NH3含量的测定
用电子天平称量mg产品于锥形瓶中,用25mL水溶解后,加入3.00mL6mol/L盐酸(此时溶液中镍元素只以Ni2+形式存在)。滴加2滴甲基橙作为指示剂,滴定至终点消耗0.5000mol•L-1NaOH标准溶液VmL;
①达到滴定终点的现象是:
当最后一滴(半滴)NaOH标准溶液滴下后,溶液由橙色变为黄色,且30秒内不变色
当最后一滴(半滴)NaOH标准溶液滴下后,溶液由橙色变为黄色,且30秒内不变色

②该产品中NH3的质量分数为
V
2
-
V
1
×
1
0
-
3
×
0
.
5
×
17
m
×
100
%
V
2
-
V
1
×
1
0
-
3
×
0
.
5
×
17
m
×
100
%

③在上述方案的基础上,下列措施能进一步提高测定准确度的有
AD
AD
(填字母)。
A.适当提高称量产品的质量
B.用H2SO4溶液替代盐酸
C.用酚酞替代甲基橙
D.进行平行试验
(6)为测定Cl的含量,设计了如下实验方案,请将该方案补充完整:
称量mg产品于锥形瓶中,用25mL水将产品完全溶解,
用稀硝酸调节溶液pH至中性或弱酸性
用稀硝酸调节溶液pH至中性或弱酸性
,滴入2~3滴K2CrO4溶液作指示剂,用已知浓度的AgNO3标准溶液滴定至终点,记录读数,重复操作2~3次。

【答案】250mL容量瓶;Ni+4HNO3(浓)
Ni(NO32+2NO2↑+2H2O;使Cr3+、Fe3+完全沉淀,而Ni2+未开始沉淀;BE;降低产品在水溶液中的溶解度,减少产物损失;Ni(NH36(NO32+2HCl+2NH3•H2O═Ni(NH36Cl2+2NH4NO3+2H2O;当最后一滴(半滴)NaOH标准溶液滴下后,溶液由橙色变为黄色,且30秒内不变色;
V
2
-
V
1
×
1
0
-
3
×
0
.
5
×
17
m
×
100
%
;AD;用稀硝酸调节溶液pH至中性或弱酸性
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:12引用:1难度:0.6
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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:
    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
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,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:
    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
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,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:

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    (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).
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    氢氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
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    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,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
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