于学生的分析能力和实验能力的考查，为高频考点和常见题型，题目难度中等，注意把握基础知识的积累。
23. 黄铜灰渣(含有Cu、Zn、Ni、CuO、ZnO及少量的FeO、Fe2O3等)可用于制取金属
铜、锌盐和硫酸镍铵，其生产工艺如下：
回答下列问题：
(1)浸取时，Fe2O3与稀硫酸反应的离子方程式为 ______ ，加入Zn粉，主要被还原的阳离子有H+、 ______
(2)加入浓硫酸二次浸取可能产生的有毒气体是 ______ 净化的方法是 ______ (3)除铁时，需要加入双氧水，发生反应的离子方程式为 ______ ，再调节溶液时的pH使铁以 ______ (填化学式)的形式被除去
(4)电解时，阴极的电极反应式为 ______ 回收利用电解后溶液中硫酸的方法是 ______
(5)硫酸镍铵[(NH4)xNiy(SO4)m?nH2O]是常用的化学分析试剂，某同学为测定硫酸镍铵的组成，进行如下实验①准确称取1.9750g样品，配制成100.00mL溶液A；②准确量取25.00mL溶液A，用0.04000mol?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31.25mL；
③另取25.00mL溶液A，加足量的NaOH溶液并充分加热，生成NH356.00mL(标准状况)．
①硫酸镍铵的化学式为 ______
②若测定管在使用前未有EDTA标准溶液刷洗，则测得的N2+含量将 ______ (填“偏高”“偏低”或“不变”)
SO2；【答案】Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；Fe3+，Cu2+；用氨水吸收；2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；Fe(OH)3；Cu2++2e?=Cu；加入ZnO反应掉酸后与过滤2的滤液合并制备ZnSO4?7H2O；(NH4)2Ni(SO4)2?6H2O；偏高
【解析】解：黄铜灰中加入稀硫酸，稀硫酸可Zn、CuO、ZnO、FeO、Fe2O3反应，滤渣1为铜和少量的SiO2，滤液1主要含有Zn2+、Cu2+、Fe2+、H+，加入锌粉，锌粉可与Cu2+、Fe2+、H+反应生成铜和铁单质，滤渣2主要为铜和铁单质和过量的锌，焙烧便于除去铜块内部包裹的锌等杂质，浓硫酸与铜反应生成硫酸铜和二氧化硫，二氧化硫可用氨水吸收；电解硫酸铜溶液可得到铜单质，锌离子在溶液不放电，加入ZnO中和后与滤液2合并制备ZnSO4?7H2O，
(1)浸取时，Fe2O3与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，Fe2O3+6H+=反应的离子方程式为：2Fe3++3H2O，加入锌粉还原溶液中铁离子和铜离子， 故答案为：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，Fe3+，Cu2+；
(2)浓硫酸被还原生成有毒气体二氧化硫，净化方法是利用二氧化硫是酸性氧化物可以用氨水吸收；
故答案为：SO2，用氨水吸收；
(3)过氧化氢在酸溶液中氧化亚铁离子为铁离子，反应的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，调节溶液PH使铁离子形成氢氧化铁全部沉淀除去； 故答案为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；Fe(OH)3；
(4)电解时溶液中铜离子在阴极得到电子生成铜，电极反应为：Cu2++2e?=Cu，回收利用电解后溶液中硫酸的方法加入ZnO反应掉酸后与过滤2的滤液合并制备硫酸锌晶体，充分利用原料，
故答案为：Cu2++2e?=Cu，加入ZnO反应掉酸后与过滤2的滤液合并制备ZnSO4?7H2O；
?
)=0.04000mol?(5)①25mL溶液中镍离子的物质的量是：n(Ni2+)=n(H2Y2
L?1×0.03125L=1.250×10?3mol，
+
)==2.500×10?3mol 氨气的物质的量等于铵离子的物质的量，n(NH4
22.4L/mol+2+
根据电荷守恒，硫酸根的物质的量是：n(SO2?4)=2×[2n(Ni)+n(NH4)]=
1
0.056L
2.500×10?3mol，
所以：m(Ni2+)=59g?mol?1×1.250×10?3mol=0.07375 g
+m(NH4)=18g?mol?1×2.500×10?3mol=0.04500 g ?1m(SO2?×2.500×10?3mol=0.2400 g 4)=96g?mol
n(H2O)=
1.9750g×
25
?(0.07375g+0.04500g+0.2400g)100
18g/mol
=7.250×10?3mol
+
x：y：m：n=n(NH4)：n(Ni2+)：n(SO2?4)：n(H2O)=2：1：2：6，
硫酸镍铵的化学式为(NH4)2Ni(SO4)2?6H2O， 答：硫酸镍铵的化学式是(NH4)2Ni(SO4)2?6H2O；
②由于没有用标准液润洗滴定管，使得滴定管中的标准液浓度减小，滴定是消耗的标准液体积增大，测定结果偏高， 故答案是：偏高；
黄铜灰中加入稀硫酸，稀硫酸可Zn、CuO、ZnO、FeO、Fe2O3反应，滤渣1为铜和少量的SiO2，滤液1主要含有Zn2+、Cu2+、Fe2+、H+，加入锌粉，锌粉可与Cu2+、Fe2+、H+反应生成铜和铁单质，滤渣2主要为铜和铁单质和过量的锌，焙烧便于除去铜块内部包裹的锌等杂质，浓硫酸与铜反应生成硫酸铜和二氧化硫，二氧化硫可用氨水吸收；电解硫酸铜溶液可得到铜单质，锌离子在溶液不放电，加入ZnO中和后与滤液2合并制备ZnSO4?7H2O，
(1)浸取时，Fe2O3与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，加入锌粉还原铁离子和铜离子； (2)浓硫酸被还原生成有毒气体二氧化硫，利用二氧化硫是酸性氧化物可以用氨水吸收； (3)过氧化氢在酸溶液中氧化亚铁离子为铁离子，调节溶液PH使铁离子全部沉淀除去； (4)电解时溶液中铜离子在阴极得到电子生成铜，回收利用电解后溶液中硫酸的方法加入ZnO反应掉酸后与过滤2的滤液合并制备硫酸锌晶体，充分利用原料；
(5)①根据反应和滴定数据计算出镍离子的物质的量；根据氨气的体积计算出氨气的物质的量；根据正负电荷相等求算出硫酸根的物质的量，再利用质量计算出水的物质的量，
最后求出硫酸镍铵的化学式．
②滴定管没有润洗，导致标准液浓度减小，测定结果会偏高．
本题考查制备实验方案的设计，为高频考点，把握制备原理及实验流程中的反应、物质的性质等为解答的关键，侧重分析与实验、计算能力的综合考查，题目难度中等．
MnCO3为白色粉末，24. 高纯MnCO3是广泛用于电子行业的强磁性材料．不溶于水和乙
醇，在潮湿环境下易被氧化，温度高于100℃开始分解． Ⅰ.实验室以MnO2为原料制备MnCO3 (1)制备MnSO4溶液：
①主要反应装置如图1，缓缓通入经N2稀释的SO2气体，发生反应H2SO3+MnO2)．
A.MnO2加入前先研磨 B.搅拌 C.提高混合气中N2比例 ②已知实验室制取SO2的原理是Na2SO3+2H2SO4(浓)
?电电炉?
?电炉?
?
目的是加快化学反应速率的是______(填标号MnSO4+H2O.下列措施中，
?
2NaHSO4+SO2↑
+H2O.选择如图2所示部分装置与图装1置相连制备MnSO4溶液，应选择的装置有______(填标号)．
③若用空气代替N2进行实验，缺点是______.(酸性环境下Mn2+不易被氧化) (2)制备MnCO3固体：
实验步骤：①向MnSO4溶液中边搅拌边加入饱和NH4HCO3溶液生成MnCO3沉淀，反应结束后过滤；②…；③在70?80℃下烘干得到纯净干燥的MnCO3固体． 步骤②需要用到的试剂有______． Ⅱ.设计实验方案
(3)利用沉淀转化的方法证明KSP(MnCO3) (4)证明H2SO4的第二步电离不完全：______.[查阅资料表明K2(H2SO4)=1.1×10?2]. 【答案】AB；abef；空气中的O2能氧化H2SO3，使SO2利用率下降；乙醇；向少量NiSO4溶液中滴加几滴Na2CO3溶液，生成浅绿色沉淀，再滴加足量MnSO4溶液，沉淀变成白色；用pH计测量Na2SO4溶液的pH大于7 【解析】解：(1)①MnO2研磨、反应时搅拌均可以增大接触面积，加快反应速率，提高混合其中N2比例，二氧化硫的浓度减小，反应速率减小， 故选：AB； ②反应不需要加热制备二氧化硫，b装置制备二氧化硫，氮气与二氧化硫通过e装置混 合，在图1装置中反应生成MnSO4，利用f进行尾气处理，防止尾气中二氧化硫污染空气， 故选：abef； ③制备原理为：H2SO3+MnO2=MnSO4+H2O，若用空气代替N2进行实验，氧气能与亚硫酸反应生成硫酸，二氧化硫利用率降低， 故答案为：空气中的O2能氧化H2SO3，使SO2利用率下降； (2)步骤②为洗涤杂质，MnCO3为白色粉末，不溶于水和乙醇，在潮湿环境下易被氧化，应用乙醇洗涤，可以防止被氧化，因溶解导致的损失， 故答案为：乙醇； (3)先向少量NiSO4溶液中滴加几滴Na2CO3溶液，生成浅绿色沉淀，再滴加足量MnSO4溶液，沉淀变成白色，可证明KSP(MnCO3) 故答案为：向少量NiSO4溶液中滴加几滴Na2CO3溶液，生成浅绿色沉淀，再滴加足量MnSO4溶液，沉淀变成白色； (4)配制0.1mol/LNaHSO4溶液，测定溶液pH>1，则说明H2SO4的第二步电离不完全，或用pH计测量Na2SO4溶液的pH大于7，也可证明H2SO4的第二步电离不完全， 故答案为：配制0.1mol/LNaHSO4溶液，测定溶液pH>1，说明H2SO4的第二步电离不完全(或用pH计测量Na2SO4溶液的pH大于7)． (1)①增大接触面积，反应速率加快，提高混合其中N2比例，二氧化硫的浓度减小； 氮气与二氧化硫通过e装置混合，在图1装置中反应生成MnSO4，②b装置制备二氧化硫， 利用f进行尾气处理，防止污染空气； ③氧气能与亚硫酸反应生成硫酸； (2)步骤②为洗涤杂质，防止氧化与溶解损失； (3)利用MnCO3转化为NiCO3浅绿色固体设计； (4)测定0.1mol/L的硫酸氢钠溶液的pH或Na2SO4溶液pH． 本题通过制备方案的设计，考查了反应速率影响因素、对原理与装置的分析评价、物质的分离提纯、实验方案设计等知识，题目难度中等，注意对题目信息的应用，是对学生综合能力的考查，需要学生具备扎实的基础，试题培养了学生的化学实验能力．
2020届高三化学复习（二轮）冲刺专题强化练 - 盐类水解专题
