Question

【题目】某实验小组以粗镍（含少量Fe和Cr杂质）为原料制备Ni(NH3)6Cl2，并测定相关组分的含量。制备流程示意图如下。

已知：①部分离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示。

②Ni( OH)2为绿色难溶物。Ni(NH3)6(NO3)2、Ni(NH3)6Cl2均为可溶于水的蓝紫色晶体，水溶液均显碱性。

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

(1)步骤(a)中Ni和浓硝酸反应的化学方程式为__________________________________。

(2)步骤(b)首先加入试剂X调节溶液的pH约为6，过滤后再继续加入X调节pH以得到绿色沉淀。

①调节pH约为6的原因是____________________________________________。

②试剂X可以是___________________（填标号）。

A. H2SO4 B.Ni(OH)2 C.NaOH D.Fe2O3 E.NiO

(3)NH3含量的测定

i．用电子天平称量mg产品于锥形瓶中，用25 mL水溶解后加入3.00 mL6 mol/L盐酸，以甲基橙作指示剂，滴定至终点消耗0.5000 mol/L NaOH标准溶液V1mL；

ii．空白试验：不加入样品重复实验i，消耗NaOH标准溶液V2mL。

①NH3的质量分数为___________________________。

②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___________（填标号）。

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

(4)为测定Cl的含量，请补充完整下述实验方案。

称量mg产品于锥形瓶中，用25 mL水溶解，___________________________________，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。

Answer 1

【答案】 Ni＋4HNO3（浓）Ni(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O pH=6时，Fe3＋、Cr3＋完全沉淀，而Ni2＋未开始沉淀 C 0.5(V2-V1) ×10-3×17/m ×100% AD 加入稀硝酸至溶液呈弱酸性

【解析】试题分析：本题以粗镍为原料制备Ni(NH3)6Cl2的流程为载体，考查流程的分析，化学方程式的书写，物质的分离提纯，滴定实验的应用。

（1）步骤（a）粗镍中加入浓硝酸，由于浓硝酸具有强氧化性，将Ni、Fe、Cr氧化成Ni（NO3）2、Fe（NO3）3、Cr（NO3）3，自身被还原成NO2，Ni与浓硝酸反应的化学方程式为：Ni+4HNO3（浓）Ni（NO3）2+2NO2↑+2H2O。

（2）①根据表中提供的各离子开始沉淀和完全沉淀的pH，首先加入X试剂调节溶液的pH约为6，可使Fe3+、Cr3+完全转化为沉淀，Ni2+不形成沉淀，将溶液中的Fe3+、Cr3+除去。

②试剂X一方面调节溶液的pH使Fe3+、Cr3+转化为沉淀而除去，另一方面可与Ni（NO3）2反应形成绿色Ni（OH）2沉淀，试剂X可以为NaOH；Ni（OH）2、NiO也可调节pH，但不能与Ni（NO3）2作用形成Ni（OH）2沉淀；答案选C。

（3）①步骤i，产品中NH3先与HCl反应生成NH4Cl，用NaOH溶液滴定剩余的HCl；步骤ii没有加产品，NaOH滴定HCl；则实验中与产品反应的n（HCl）=0.5000mol/L（V2-V1）/1000L=0.5（V2-V1）/1000mol，n（NH3）=n（HCl）=0.5（V2-V1）/1000mol，m（NH3）=0.5（V2-V1）/1000mol17g/mol=0.5（V2-V1）10-317g，NH3的质量分数为0.5（V2-V1）10-317/m100%。

② A项，适当提高称量产品的质量，可减小实验误差，提高测定的准确度；B项，H2SO4溶液和盐酸都属于强酸，用硫酸溶液替代盐酸不能提高测定的准确度；C项，若用酚酞代替甲基橙，由于酚酞的变色范围在8.2~10，步骤i中消耗的NaOH偏多，使测得的NH3的质量分数偏低，误差大；D项，进行平行试验，减少偶然误差，能提高测定的准确度；答案选AD。

（4）根据实验目的和实验内容，测定Cl的含量采用的是沉淀滴定法。由于Ni(NH3)6Cl2为可溶于水的蓝紫色晶体，水溶液显碱性，OH-会消耗AgNO3，所以在滴定之前要向样品溶液中加入稀硝酸至溶液呈弱酸性。