2024新高考化学高考专题复习--专题五金属及其化合物(含答案)

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2024新高考化学高考专题复习
专题五　金属及其化合物
拓展训练
1.某企业利用含钽废渣(主要含Ta2O3·FeO、Al2O3及油脂等)制备钽酸锂的工艺流程如下,已知:“钠盐和氧化物”中主要成分有NaTaO3、NaAlO2、Fe2O3等。下列分析正确的是(　　)
A.通入空气的目的只是去油污
B.“滤渣Ⅰ”中主要成分是Fe3O4
C.“沸腾炉焙烧”中发生的反应有Al2O3+Na2CO3 2NaAlO2+CO2↑,体现了Al2O3两性氧化物的性质
D.流程中可循环的物质有CO2
答案　D　
2.镓及其化合物可用于制取第三代半导体材料。Ga与Al同主族,化学性质相似。从某金属废渣(主要含Ga2O3、Fe2O3)中提取镓并制备GaN的工艺流程如下:
下列说法错误的是(　　)
A.“碱浸”时发生反应Ga2O3+2NaOH 2NaGaO2+H2O
B.滤渣的主要成分为Fe(OH)3
C.“电解”中金属Ga在阴极析出
D.制备GaN的反应中,NH3作氧化剂
答案　B　
3.碲(Te)元素在元素周期表中位于第ⅥA族,其单质是重要的工业原料。工业上可用电解法从铜阳极泥(主要成分是Cu2Te,含Ag、Au等杂质)中提取单质碲,步骤如下:
①将铜阳极泥在空气中焙烧使碲转化为TeO2;
②用NaOH溶液碱浸;
③以石墨为电极电解②所得溶液获得Te。
已知:TeO2微溶于水,易与较浓的强酸、强碱溶液反应。
下列说法不正确的是(　　)
A.Cu2Te中,Te的化合价是-2
B.步骤②中,碱浸的离子方程式是TeO2+2OH- Te+H2O
C.步骤③中,阴极上发生反应的电极反应式是Te+4e-+6H+ Te+3H2O
D.在阳极区溶液中检验出有Te存在,可能原因是阳极生成的氧气氧化Te得到Te
答案　C　
4.CuSO4是一种重要的化工原料,有关制备途径及性质如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.途径①所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好是1∶1
B.生成等量的硫酸铜,三个途径中参加反应的硫酸的物质的量:①=②<③
C.硫酸铜在1 100 ℃发生分解反应的化学方程式可能为2CuSO4 Cu2O+SO2↑+SO3↑+O2↑
D.Y为葡萄糖或甲酸甲酯,均可实现这一步的转化
答案　A　
5.实验室以二氧化铈(CeO2)废渣为原料制备含少量Cl-的Ce2(CO3)3,其部分实验过程如下:
CeO2 Ce2(CO3)3
已知:Ce3+能被有机萃取剂(简称HA)萃取,其萃取原理可表示为Ce3+(水层)+3HA(有机层) Ge(A)3(有机层)+3H+(水层)。
下列说法错误的是(　　)
A.“酸浸”时CeO2与H2O2反应生成Ce3+并放出O2,该反应的离子方程式为2CeO2+H2O2+6H+ 2Ce3++O2↑+4H2O
B.将CeCl3溶液滴加到NH4HCO3溶液中可生成Ce2(CO3)3沉淀,该过程有气体产生
C.“沉淀”时加氨水使溶液接近中性,其目的是降低溶液中氢离子的浓度,促进碳酸氢根离子的电离,增大溶液中碳酸根离子的浓度
D.“反萃取”步骤中的“试剂a”可选氢氧化钠溶液
答案　D　
6.某小组探究FeCl3和Na2S竞色反应。
【查阅资料】①硫单质微溶于乙醇,难溶于水;
②FeS、Fe2S3均为黑色固体,难溶于水;
③Fe3++6F- [FeF6]3-,[FeF6]3-为无色离子。
【设计实验】
序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
操作 在1 mL 0.1 mol·L-1Na2S溶液中加入1 mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液 在1.5 mL 0.1 mol·L-1Na2S溶液中加入0.5 mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液 在2 mL 1 mol·L-1NaF溶液中加入0.5 mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液,得无色溶液,再加入1.5 mL 0.1 mol·L-1Na2S溶液
现象 迅速产生黑色沉淀X,振荡,黑色沉淀溶解,放出臭鸡蛋气味气体,最终得到棕黄色浊液Y 产生棕黑色沉淀Z 产生黑色沉淀W
结论 分离Y得到Fe(OH)3和S 经检验,Z的主要成分是Fe2S3,含少量Fe(OH)3 经检验,W为Fe2S3
下列推断正确的是(　　)
A.黑色沉淀X溶解只发生复分解反应
B.实验Ⅱ不生成S可能是氧化还原速率较大
C.生成黑色沉淀W的反应为2Fe3++3S2- Fe2S3↓
D.实验Ⅲ得到Fe2S3的原因是NaF溶液降低了Fe3+的浓度,使氧化还原反应的趋势减小
答案　D　
7.为探究温度、浓度对铝和碳酸钠溶液反应的影响,某兴趣小组查询了相关资料,并进行了实验探究。以下三组实验均采用了相同形状且等质量的打磨后的铝片。
【文献资料】(Ⅰ)铝和碱液的反应实质是铝先和水反应生成Al(OH)3和H2,生成的Al(OH)3和OH-反应生成而溶解。
(Ⅱ)碳酸氢钠溶液常温下就能缓慢分解,温度越高分解速率越大。
实验 ① ② ③
温度/℃ 25 25 80
c(Na2CO3)/ (mol/L) 0.5 a 2.0
V(Na2CO3) 溶液/mL 5 5 5
实验现象 有细小的气泡 有较多气泡,气体不能使澄清石灰水变浑浊;用试管收集的气体靠近火焰有爆鸣声 有大量白色絮状沉淀和气泡,气体可使澄清石灰水变浑浊;气体通过溶液除杂后用试管收集,靠近火焰有爆鸣声
下列说法错误的是(　　)
A.a=2.0
B.实验①②中未见白色絮状沉淀可能是因为铝与水反应生成的氢氧化铝附着在铝表面,阻止了反应的进一步进行
C.实验③的反应速率比实验②更大的原因之一是实验③中OH-浓度更大
D.实验③中的气体为CO2、H2混合气体,白色沉淀的产生可能是由于CO2往溶液上方移动时与反应生成
答案　B　
8.利用钢铁酸洗废液回收铁铬废泥[Fe(OH)3、Fe(OH)2、Cr(OH)3]中的铁元素以制备FeCl3·6H2O的流程如下。
下列说法错误的是(　　)
A.本工艺流程充分体现了资源的综合利用,“M”为铁粉
B.可用KSCN溶液检验“还原”反应是否完全
C.“氧化”工序的离子方程式:Fe2++Cl2 Fe3++2Cl-
D.“系列操作”为在HCl氛围中蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
答案　C　
9.从砷化镓废料(主要成分为GaAs,含Fe2O3、SiO2和CaCO3等杂质)中回收镓和砷的工艺流程如下:
已知:Ga(OH)3是两性氢氧化物。25 ℃时,Ga(OH)3的溶度积Ksp[Ga(OH)3]=1.6×10-34,Kb(NH3·H2O)≈2.0×10-5。
回答下列问题:
(1)“滤渣Ⅱ”的成分为　　　(填化学式)。
(2)基态砷原子的价电子排布图为 ;砷化镓(GaAs)和氮化硼(BN)晶体都具有空间网状结构,硬度大,则砷化镓的熔点 氮化硼的熔点(填“高于”“低于”或“等于”)。
(3)砷化镓(GaAs)在“碱浸”时转化为Na[Ga(OH)4]和Na3AsO4进入溶液,该反应的化学方程式为 。
(4)“碱浸”的温度控制在70 ℃左右,温度不能过高或过低的原因是 　　。
(5)向“中和”后得到的滤液中加入足量NaOH溶液,使pH大于12,经　　　　、降温结晶、过滤、洗涤、低温干燥后得到Na3AsO4·12H2O。
(6)为探究Ga(OH)3在氨水中能否溶解,计算反应Ga(OH)3+NH3·H2O [Ga(OH)4]-+N的平衡常数K=　　　　。{已知Ga3++4OH- [Ga(OH)4]-　K1≈1.0×1034}
答案　(1)Ga(OH)3、H2SiO3　(2)
低于　
(3)GaAs+4NaOH+4H2O2 Na[Ga(OH)4]+Na3AsO4+4H2O　(4)温度过低时碱浸速率慢,温度过高易导致H2O2分解　(5)蒸发浓缩(或加热浓缩)　(6)3.2×10-5
10.钴是重要的金属材料,以镍电解钴渣[主要成分为Co(OH)3、Fe(OH)3、Ni(OH)3等氢氧化物]为原料制备氢氧化高钴[Co(OH)3]的流程如下:
已知:①氧化性:Ni(OH)3>Co(OH)3>NaClO3>Fe3+。
②Ni2+一般在pH≥3.2时,才能被氧化水解生成Ni(OH)3沉淀。
(1)Co是27号元素,Co原子的价层电子排布式为　　　　。
(2)“溶解”过程得到的溶液中含有的主要阳离子有H+、Co2+、　　　　。
(3)“除铁”过程加入Na2CO3的作用是 。
(4)“一次沉钴”会夹带生成少量的Ni(OH)3沉淀,利用含Co2+母液淘洗沉淀的目的是 。
(5)“二次沉钴”过程生成Co(OH)3的总化学反应方程式为 。
(6)钴氧化物和Al2O3按照适量的比例高温煅烧可得到钴蓝,钴蓝可用于青花瓷的颜料。钴蓝晶体由图1所示的结构构成。图1包含Ⅰ型和Ⅱ型两种小立方体。图2是钴蓝的晶胞,已知钴原子位于顶点、面心和体内。
图1 图2
①图2所示字母中,Ⅰ型小立方体分别是a、　　　　(填字母序号)。
②用NA表示阿伏加德罗常数的值,则钴蓝晶胞密度为　　　　g·cm-3(列出表达式)。
答案　(1)3d74s2　(2)Ni2+、Fe2+　
(3)调节溶液的pH,促进Fe3+转化成黄钠铁矾
(4)Co2+将Ni(OH)3还原为Ni2+,同时洗去吸附的可溶性杂质
(5)2CoSO4+Cl2+3Na2CO3+3H2O 2Co(OH)3↓+2NaCl+2Na2SO4+3CO2↑　(6)①c、f　②
11.锌是人体必需的一种微量元素,素有“生命之花”的美誉。工业上利用废锌铁合金(主要为Zn,含少量Fe、ZnO、Fe2O3等)和葡萄糖酸钙[Ca(C6H11O7)2]为原料制备并测定葡萄糖酸锌纯度的流程如下:
Ⅰ.葡萄糖酸锌[Zn(C6H11O7)2]的制备
(1)加过量ZnO的目的是 (用离子方程式表示)。
(2)已知ZnSO4的溶解度随温度变化的曲线如图所示,“步骤Ⅰ”的操作:在100 ℃蒸发溶剂;　　　　　;　　　　　;　　　　　;冷却至室温;过滤。
(3)“趁热抽滤”的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)已知相关物质的溶解性如下表:
物质 名称 葡萄糖 酸钙 葡萄糖 酸锌 硫酸锌 硫酸钙
水中的溶解性 易溶于热水 可溶于冷水 易溶于热水 可溶于冷水 易溶 微溶
乙醇中的溶解性 微溶 微溶 难溶 难溶
则实验中加入95%乙醇的目的是　　　　　　　　　　　。
Ⅱ.葡萄糖酸锌的纯度测定
制得产品之后,需要对产品的纯度进行测定以确定是否满足要求。以铬黑T(EBT)作为指示剂,用EDTA进行测定,原理为Zn2+与EBT作用可形成酒红色微粒Zn-EBT,由于EDTA与Zn2+结合能力更强,发生如下反应:Zn-EBT(酒红色)+EDTA Zn-EDTA+EBT(纯蓝色)。
其步骤如下:
步骤1.取5.200 g产品溶于水配成100 mL溶液,取25.00 mL置于锥形瓶中,再加入少量EBT作指示剂;
步骤2.在25.00 mL溶液中加入2.000 mol·L-1EDTA 10.00 mL(过量);
步骤3.用1.000 mol·L-1锌标准溶液滴定至终点,平均消耗锌标准溶液18.00 mL。
(5)步骤2中加入的EDTA溶液过量时溶液的颜色为　　　　　　　。
(6)样品中葡萄糖酸锌的质量分数为　 　。
答案　(1)3ZnO+2Fe3++3H2O 2Fe(OH)3↓+3Zn2+
(2)蒸发至溶液出现晶膜,停止加热　在60 ℃蒸发溶剂　蒸发至溶液出现晶膜,停止加热
(3)防止葡萄糖酸锌结晶析出;加快过滤速率
(4)降低葡萄糖酸锌在水中的溶解度,使其充分析出
(5)纯蓝色　(6)70.00%
12.以固体废锌催化剂(主要成分为ZnO及少量Fe2O3、CuO、MnO、SiO2)为原料制备锌的工艺流程如下:
已知:①“浸取”时,ZnO、CuO转化为Zn(NH3、Cu(NH3进入溶液;②25 ℃时,Ksp(CuS)=6.4×10-36,Ksp(ZnS)=1.6×10-24;③深度除杂标准:溶液中≤2.0×10-6。
(1)“滤渣1”的主要成分为Mn(OH)2、SiO2和　　　　。
(2)“深度除锰”是在碱性条件下将残留的Mn2+转化为MnO2,离子方程式为 　　。
(3)“深度除铜”时,锌的最终回收率{除铜效果以反应后溶液中铜锌比表示}与(NH4)2S加入量[以×100%表示]的关系曲线如图所示。
①当(NH4)2S加入量≥100%时,锌的最终回收率下降的原因是　　　　　　　　　　　(用离子方程式表示),该反应的平衡常数约为　　　　。{已知Zn(NH3的K稳==2.9×109}
②“深度除铜”时(NH4)2S加入量最好应选　　　　(填字母)。
A.100%　B.110%　C.120%　D.130%
(4)ZnO存在多种晶体结构,其中纤锌矿型和闪锌矿型是最常见的晶体结构,如图为这两种晶体的局部结构。
a.纤锌矿型　b.闪锌矿型
①图a纤锌矿型ZnO晶体中O2-的配位数为　　　　。
②闪锌矿型中Zn2+填入O2-所形成的“正四面体”空隙中,闪锌矿晶胞中含有　　　　个“正四面体”空隙。
③图b闪锌矿型晶体密度为ρ g·cm-3,则Zn2+与O2-的距离为　　　　nm。(设NA为阿伏加德罗常数的值)
答案　(1)Fe(OH)3　
(2)Mn2++2NH3·H2O+H2O2 MnO2↓+2N+2H2O或Mn2++2NH3+H2O2 MnO2↓+2N
(3)①Zn(NH3+S2- ZnS↓+4NH3↑　2.16×1014　②C　
(4)①4　②8　③×
13.钒铬还原渣是钠化提钒过程的固体废弃物,其主要成分为VO2·xH2O、Cr(OH)3及少量的SiO2,一种初步分离钒铬还原渣中的钒铬并获得Na2Cr2O7的工艺流程如图:
已知:①“酸浸”后VO2·xH2O转化为VO2+;
②lg2≈0.3;
③常温下Cr(OH)3的Ksp近似为1×10-30;
④有关物质的溶解度(g/100 g H2O)如表所示:
温度/℃ 20 40 60 80 100
Na2Cr2O7 183.6 215.1 269.2 376.4 415.0
Na2SO4 19.5 48.8 45.3 43.7 42.5
回答下列问题:
(1)写出“滤渣”的一种用途:　　　　　　　　　　,“氧化”操作单元中,消耗的氧化剂与还原剂的物质的量之比为　　　　　。
(2)若“含Cr3+净化液”中c(Cr3+)=0.125 mol·L-1,则“水解沉钒”调pH的范围是2.5~　　　。
(3)“溶液1”中含,加入H2O2后发生反应的化学方程式为 。
(4)“溶液2”调pH所发生反应的离子方程式为 。
(5)“多步操作”包括蒸发结晶、趁热过滤、所得滤液冷却结晶、过滤、洗涤等步骤,其中蒸发结晶时,过度蒸发将导致 。
(6)研究温度对Na2S2O8与H2O2的氧化—水解沉钒率的影响,得到如图所示结果。钒铬还原渣酸浸液初始温度在80 ℃左右,降低温度能耗增加。由图可如,分别采用Na2S2O8、H2O2进行“氧化”时,应选择的适宜温度是 、 。
答案　(1)制作光导纤维或制作玻璃或工业制硅(合理即可)　1∶2　(2)4.3　(3)3H2O2+2NaCrO2+2NaOH 2Na2CrO4+4H2O　
(4)2Cr+2H+ Cr2+H2O　
(5)Na2Cr2O7提前析出,降低Na2Cr2O7的产率　
(6)80 ℃　50 ℃
14.一种银铟矿主要成分为Au、Ag2S、CuS、ZnS、PbS、FeS、In2O3、Ga2O3等物质,从该矿获得稀有金属的工艺流程如图所示:
该工艺条件下,金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表:
金属离子 Fe3+ In3+ Ga3+ C Zn2+ Pb2+
开始沉淀的pH 2.2 2.1 2.6 4.6 6.24 7.1
完全沉淀(c=1.0×10-5 mol·L-1)的pH 3.2 3.4 4.3 6.6 8.24 9.1
(1)“浸出”过程中金、银分别转化为AuC、AgC进入溶液,同时生成硫单质,写出Ag2S发生反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)高温水蒸气除铁利用了FeCl3易水解的性质,写出该反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　。
(3)“二次还原”得到的滤液中主要的阳离子有H+、Na+、Ca2+、Zn2+、Pb2+、In3+、　　　　。
(4)“二次中和”得到的滤渣除少量Fe(OH)3外,主要成分还有　　　　　　　(写化学式)。
(5)“分铅锌”步骤中,维持H2S饱和水溶液的浓度为0.1 mol·L-1,为使Zn2+沉淀完全,需控制溶液的pH不小于　　　　[已知:lg3≈0.48;Ksp(ZnS)=3.0×10-25,(H2S)=1.0×10-7,(H2S)=1.0×10-13]。
(6)已知:氧化还原反应可看成由两个半反应组成,每个半反应具有一定的电极电势(用“φ”表示),φ越大则该物质的氧化性越强,φ越小则该物质的还原性越强。浸出步骤中金反应的两个半反应如下:
HClO+H++2e- Cl-+H2O
φ=1.49+lg
AuC+3e- 4Cl-+Au
φ=0.994+lg
(φ与半反应的化学计量数无关,仅与浓度有关,cθ=1 mol·L-1)
如图是Au的浸出率与NaCl溶液浓度的关系,请解释A点以后,金浸出率减小的原因是 。
答案　(1)Ag2S+2H++3Cl-+ClO- 2AgC+S+H2O　(2)2FeCl3+3H2O(g) Fe2O3↓+6HCl(g)　(3)Fe2+、Ga3+　(4)In(OH)3、Ga(OH)3　(5)0.74　(6)c(Cl-)增大,φ均减小,次氯酸的氧化性减弱,Au的还原性增强,减弱程度大于增强程度,故Au的浸出率减小
15.如图为从预处理后的可充电电池粉末(主要为NiO、CdO、CoO和Fe2O3等)中回收重金属的工艺流程。
回答下列问题:
(1)“浸取”过程先加入NH4HCO3溶液,再通入NH3,滤液①中主要含[Cd(NH3)4]2+、[Ni(NH3)6]2+、[Co(NH3)6]2+及C。写出浸取时NiO发生反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　。
(2)探究“催化氧化”步骤中[Co(NH3)6]2+被氧化为[Co(NH3)6]3+的实验条件,向[Co(NH3)6]2+含量为0.48 g·L-1的溶液中通入空气,待反应完全后,记录[Co(NH3)6]3+浓度数据如表:
反应时间 c{[Co(NH3)6]3+}/g·L-1
25 ℃ 50 ℃,石墨催化
1.5 h 0.090 0.15
2.5 h 0.14 0.48
5 h 0.25 0.48
由表中数据可得[Co(NH3)6]2+氧化的最佳条件为　　　　　　　　。
(3)已知Co(OH)3为强氧化剂,向Co(OH)3中加入浓盐酸发生“反应Ⅰ”,写出该反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　。
(4)“反萃取”的原理为NiR有机+2H+ Ni2++H2R有机,需加入的试剂X为　　　　,分离有机相和水相的操作的名称为　　　　。
(5)“水相①”的主要溶质为　　　　(填化学式)。
(6)生成CdCO3沉淀是利用反应[Cd(NH3)4]2++C CdCO3↓+4NH3↑,常温下,该反应平衡常数K=2.0×105,[Cd(NH3)4]2+ Cd2++4NH3的平衡常数K1=4.0×10-5,则Ksp(CdCO3)=　　　　。
答案　(1)NiO+5NH3+NH4HCO3 [Ni(NH3)6]CO3+H2O　(2)50 ℃、石墨催化、反应时间为2.5 h　
(3)2Co(OH)3+6H++2Cl- 2Co2++Cl2↑+6H2O　
(4)H2SO4溶液　分液　(5)[Cd(NH3)4]CO3　
(6)2.0×10-10
16.锗和硅同主族,也是重要的半导体材料,应用于航空航天测控、光纤通讯等领域。一种以铅锌矿含锗烟尘(主要含GeO2、ZnO、SiO2)为原料制备GeO2的工艺如下:
已知:①GeO2为两性氧化物;
②H4SiO4和H2GeO3在高酸度时易聚合形成多聚硅酸和多聚锗酸;
③GeCl4易水解。
试回答下列问题:
(1)锗的原子序数为32,在元素周期表中的位置为　　　　　　　。
(2)第①步为提高稀硫酸的浸出效果,可以采取的措施有　　　　　　　(任写一条)。
(3)第①步所得滤液中锗以Ge4+存在,写出其水解的离子方程式:　　　　　　　　　。
(4)测得锗的浸出率与硫酸的物质的量浓度的关系如图所示:
浸出率较高时的硫酸的物质的量浓度为　　mol/L,随着硫酸的物质的量浓度增加锗的浸出率下降的原因是　　　　　　　　　　。
答案　(1)第四周期第ⅣA族
(2)适度升温(粉碎固体原料或适度增加酸的浓度等合理答案均可)
(3)Ge4++3H2O H2GeO3+4H+(或Ge4++4H2O H4GeO4+4H+)
(4)1.8(在1.5~2.0范围都可)　生成的多聚锗酸对锗的吸附(或多聚锗酸溶解度较小)
6.(2022永州二模,16)利用黑钨精矿[主要成分为FeWO4、MnWO4、少量硅酸盐、As2S3、Ca5(PO4)3F、MoS2等杂质]生产钨酸的工艺流程如图。回答下列问题:
(1)黑钨精矿“球磨”的作用是　　　　　。
(2)“碱分解”步骤中,As2S3被O2氧化为高价含氧酸根离子,反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。
(3)用盐酸“调pH”的目的是　　　　　　　　　　　　。
(4)“除钼”步骤中,加入Na2S溶液的作用是与Na2MoO4反应生成硫代钼酸钠(Na2MoS4),反应的化学方程式为　　　　　　　　　　,加入盐酸的过程中会产生MoS3和一种污染性的气体,该气体的化学式为　　　。
(5)用氨水将钨酸溶解得到钨酸铵溶液,使用双极膜电渗析法可以将钨酸铵直接制取得到纯净的(NH4)6(H2W12O40)(偏钨酸铵)溶液,原理如图所示:
①a接电源的　　　(填“正极”或“负极”)。
②产品室每生成1 mol(NH4)6(H2W12O40),理论上　　　mol N穿过阳离子交换膜进入碱室2中。
答案　(1)增大反应物接触面积,加快化学反应速率
(2)As2S3+7O2+12OH- 3S+2As+6H2O　
(3)中和溶液中的NaOH,防止与后续加入的MgCl2反应产生沉淀　
(4)Na2MoO4+4Na2S+4H2O Na2MoS4+8NaOH　H2S
(5)①正极　②18
17.硫酸镍广泛应用于电镀、电池、催化剂等工业。某科研小组以粗硫酸镍晶体(含Cu2+、Fe2+、Fe3+、Ca2+、Mg2+、Zn2+等)为原料,经过如图一系列除杂过程模拟精制硫酸镍工艺。回答下列问题:
(1)滤渣Ⅰ的主要成分是　　　　。
(2)写出除杂Ⅱ的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)①萃取分液Ⅰ选用的萃取剂一般为P204[二(2-乙基己基)磷酸酯],其萃取原理为2[]+Zn2+ Zn+2H+。Zn2+被P204萃取的能力随pH的升高而　　　(填“降低”“不变”或“升高”)。
②反萃取是用反萃取剂使被萃取物从负载有机相返回水相的过程,为萃取的逆过程。反萃取剂可以选择下列哪种物质　　　　　(填选项)。
A.H2SO4溶液　　　B.NaOH溶液　　　C.ZnSO4溶液
(4)已知25 ℃时,Ksp(CaF2)=3.95×10-11;Ksp(MgF2)=6.40×10-9。则滤液Ⅲ中=　　　。(保留3位有效数字)
(5)从滤液Ⅲ中获得精制硫酸镍晶体(NiSO4·6H2O)所需采取的“操作X”是　　　　　　、　　　　　、过滤、洗涤、干燥。
(6)称取1.00 g上述方法制得的硫酸镍晶体(NiSO4·6H2O)样品溶于蒸馏水,定容至250 mL。取25.00 mL试液,加入过量的0.02 mol/L的EDTA(Na2H2Y)标准溶液25.00 mL,摇匀,再加入相应的指示剂,用0.01 mol/L标准硫酸锌溶液返滴定,待滴定至终点,记录数据。重复实验,3次平均消耗硫酸锌标准溶液为23.50 mL。反应为M2++H2Y2- MY2-+2H+(M代表Ni或者Zn)。计算样品纯度为　　　　。(保留3位有效数字)
答案　(1)Fe(OH)3　(2)Cu2++H2S CuS↓+2H+　(3)①升高　②A　(4)6.17×10-3　(5)蒸发浓缩　冷却结晶　(6)69.7%
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