工业上利用废镍催化剂(主要成分为Ni，还含有一定量的Zn、Fe、SiO2、CaO...

工业上利用废镍催化剂(主要成分为Ni，还含有一定量的Zn、Fe、SiO2、CaO等)制备草酸镍晶体的流程如下：

(1)请写出一种能提高“酸浸”速率的措施：________________________；滤渣I的成分是____________(填化学式)。

(2)除铁时，控制不同的条件可以得到不同的滤渣II。已知滤渣II的成分与温度、pH的关系如图所示：

①若控制温度40℃、pH=8，则滤渣II的主要成分为_________________________(填化学式)。

②若控制温度80℃、pH=2，可得到黄铁矾钠[Na2Fe6(SO4)4(OH)12](图中阴影部分)，写出生成黄铁矾钠的离子方程式：___________________________________________。

(3)已知除铁后所得100 mL溶液中c(Ca2+)=0.01mol·L-1，加入100 mL NH4F溶液，使Ca2+恰好沉淀完全即溶液中c(Ca2+)=1×10-5 mol·L-1，则所加c(NH4F)=_________mol·L-1。[已知Ksp(CaF2)=5.29×10-9]

(4)加入有机萃取剂的作用是________________________。

(5)某化学镀镍试剂的化学式为MxNi(SO4)y(M为+1价阳离子，Ni为+2价，x、y均为正整数)。为测定该镀镍试剂的组成，进行如下实验：

I．称量28.7g镀镍试剂，配制100 mL溶液A；

Ⅱ．准确量取10.00 mL溶液A，用0.40 mol·L-1的EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Ni2+(离子方程式为Ni2++H2Y2-=NiY2-+2H+)，消耗EDTA标准溶液25.00mL；

Ⅲ．另取10.00 mL溶液A，加入足量的BaCl2溶液，得到白色沉淀4.66g。

①配制100 mL镀镍试剂时，需要的仪器除药匙、托盘天平、玻璃棒、烧杯、量筒、胶头滴管外，还需要________________________。

②该镀镍试剂的化学式为________________________________。

把废镍催化剂粉碎、适当加热，适当增大酸的浓度或搅拌等 SiO2、CaSO4 FeOOH 2Na++3ClO- +6Fe2+ +4SO42-+9H2O =Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+3Cl-+6H+ 6.6×10-2 除去溶液中的Zn2+ 100 mL容量瓶 (NH4)2Ni(SO4)2 【解析】试题分析：(1)根据影响反应速率的因素分析提高“酸浸”速率的措施；废镍催化剂中SiO2与硫酸不反应，CaO与硫酸反应的产物CaSO4微溶于水；(2)根据滤渣II的成分与温度、pH的关系图，可知控制温度40℃、pH=8时，滤渣II的主要成分；②Na2Fe6(SO4)4(OH)12中铁元素化合价是+3，可知ClO-把Fe2+氧化为Fe3+，同时生成Na2Fe6(SO4)4(OH)12沉淀；(3)根据方程式Ca2++2F-= CaF2↓，沉淀Ca2+消耗0.002mol NH4F ，根据Ksp(CaF2)=5.29×10-9，沉淀Ca2+后，溶液中c(F-)= ；(4)根据流程图，加入有机萃取剂的作用是除去溶液中的Zn2+；(5)①根据配制100mL一定物质的量浓度溶液分析需要的仪器；②根据Ni2++H2Y2-=NiY2-+2H+计算Ni2+的物质的量，根据可计算相对分子质量；根据10.00 mL溶液A，加入足量的BaCl2溶液，得到白色沉淀4.66g，可计算SO42-的物质的量，根据n(Ni2+)：n(SO42-)计算y值，根据化合价代数和等于零计算x值，最后根据相对分子质量计算M的相对原子质量。解析：(1)根据影响反应速率的因素，升高温度、把废镍催化剂粉碎、适当增大酸的浓度或搅拌等，都可以提高“酸浸”速率；废镍催化剂中SiO2与硫酸不反应，CaO与硫酸反应的产物CaSO4微溶于水，所以滤渣I的成分是SiO2、CaSO4；(2) ①根据滤渣II的成分与温度、pH的关系图，可知控制温度40℃、pH=8时，滤渣II的主要成分是FeOOH；②Na2Fe6(SO4)4(OH)12中铁元素化合价是+3，可知ClO-把Fe2+氧化为Fe3+，同时生成Na2Fe6(SO4)4(OH)12沉淀，反应的离子方程式是2Na++3ClO- +6Fe2+ +4SO42-+9H2O =Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+3Cl-+6H+；(3)根据方程式Ca2++2F-= CaF2↓，沉淀Ca2+消耗0.002mol NH4F ，根据Ksp(CaF2)=5.29×10-9，沉淀Ca2+后，溶液中c(F-)= ，设加入c(NH4F)=c mol·L-1，则 =；c=6.6×10-2；(4)根据流程图，加入有机萃取剂的作用是除去溶液中的Zn2+；(5)①根据配制100mL一定物质的量浓度溶液需要100mL容量瓶；②根据Ni2++H2Y2-=NiY2-+2H+，n(Ni2+)=0.025L0.4 mol·L-1=0.01mol ，根据，MxNi(SO4)y的相对分子质量= ； 10.00 mL溶液A，加入足量的BaCl2溶液，得到硫酸钡4.66g，所以SO42-的物质的量0.02mol，根据n(Ni2+)：n(SO42-)=1：y，则y=2，根据化合价代数和等于零,x=2，设 M的相对原子质量是a，则2a+59+96=287；a=18，所以M是NH4+，该镀镍试剂的化学式为(NH4)2Ni(SO4)2。

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考点分析：

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氮及其化合物与人类生产、生活密切相关。

(1)氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。

已知：CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g) △H=-a kJ·mol-1(a>0)

2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H=-b kJ·mol-1(b>0)

若用CO还原NO2至N2，当消耗标准状况下3.36L CO时，放出的热量为___________kJ(用含有a和b的代数式表示)。

(2)在373K时，向体积为2L的恒容真空容器中通入0.40 mol NO2，发生反应：2NO2(g)N2O4(g) △H=-57.0 kJ·mol-1。测得NO2的体积分数[ (NO2)]与反应时间(t)的关系如下表：

①0～20 min内，v(N2O4)=________mol·L-1·min-1。

②上述反应中，v(NO2)=k1·c2(NO2)，v(N2O4)=k2·c(N2O4)，其中k1、k2为速率常数，则373K时，k1、k2的数学关系式为_____________。改变温度至T1时k1=k2，则T1_________373K(填“>”、“<”或“=”)。

(3)连二次硝酸(H2N2O2)是一种二元弱酸。25℃时，向100 mL 0.1 mol·L-1H2N2O2溶液中加入V mL 0.1mol·L-1 NaOH溶液。(已知25℃时，连二次硝酸的Ka1=10-7，Ka2=10-12)

①若V=100，则所得溶液中c(H2N2O2)_____________c(N2O22-) (填“>”、“<”或“=”)，通过计算解释原因____________________________________________________________。

②若V=200，则所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为________________________。

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亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和水处理剂。以氯酸钠为原料制备亚氯酸钠的装置如下图所示(夹持装置省略)。

已知：

①纯ClO2易分解爆炸，空气中ClO2的体积分数在10％以下比较安全。

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(1)检查A装置气密性的方法是____________________________________。该装置中产生ClO2的化学方程式为_________________________________________。

(2)实验过程中需要持续通入空气，目的是_________________________________。

(3)NaClO2在碱性溶液中才能稳定存在，下列可用于检测三颈瓶中溶液酸碱性的是________(填代号)。

a．石蕊 b．酚酞 c．pH试纸 d．pH计

(4)B装置中发生反应的离子方程式为______________________________________；使用冰水浴的原因是_________________________________；反应结束后，从溶液中得到NaClO2固体的实验操作是____________________________________________________。

(5)NaClO2是一种高效水处理剂，在一定条件下可以将CN-氧化成两种无毒无害的气体。现用NaClO2处理10m3含CN-a mg·L-1的工业污水，理论上至少需要NaClO2的质量是___________g。