11. (2025·山东烟台节选)某化学兴趣小组利用工业废镍材料(含有金属镍及少量Fe、Cu、Fe₂O₃)回收金属镍(Ni),设计流程如图所示(部分产物略去)。

【查阅资料】① “转化”过程中发生的反应:2FeSO₄ + H₂SO₄ + H₂O₂ = Fe₂(SO₄)₃ + 2H₂O;② “除铁”过程中,可以通过调节溶液pH,使溶液中的硫酸铁转化成Fe(OH)₃沉淀,而硫酸镍不能转化成沉淀。
(1) “酸浸”过程中Ni与稀硫酸反应的化学方程式是
(2) “置换”过程中,生成镍的化学方程式为
【查阅资料】① “转化”过程中发生的反应:2FeSO₄ + H₂SO₄ + H₂O₂ = Fe₂(SO₄)₃ + 2H₂O;② “除铁”过程中,可以通过调节溶液pH,使溶液中的硫酸铁转化成Fe(OH)₃沉淀,而硫酸镍不能转化成沉淀。
(1) “酸浸”过程中Ni与稀硫酸反应的化学方程式是
Ni + H₂SO₄ = NiSO₄ + H₂↑
,此反应的基本反应类型是置换反应
。酸浸后,滤渣的成分是铜
。(2) “置换”过程中,生成镍的化学方程式为
Fe + NiSO₄ = FeSO₄ + Ni
。铁粉能置换出镍,说明铁的金属活动性比镍的强
。答案:11. (1)Ni + H₂SO₄ = NiSO₄ + H₂↑ 置换反应 铜 (2)Fe + NiSO₄ = FeSO₄ + Ni 强
12. 将光亮的镁条放入一定量稀盐酸中,产生大量气泡,一段时间后出现沉淀。
(1) 产生气泡的化学方程式为
过滤、洗涤、干燥后得到灰白色固体。对灰白色固体成分作如下探究。
【作出猜想】固体可能是① 剩余的Mg;② MgCl₂晶体;③ Mg和MgCl₂晶体。
【实验探究1】
(2) I. 取固体样品,加入稀盐酸,无气泡产生,则猜测
Ⅱ. 称取等质量的灰白色固体和MgCl₂晶体分别放入等温、等量水中,灰白色固体不溶解而MgCl₂晶体
【实验探究2】
【查阅资料】① 镁与饱和氯化镁溶液反应时,会生成灰白色碱式氯化镁[Mgₓ(OH)ᵧCl_z],其不溶于水,能与盐酸反应;② 无水硫酸铜粉末遇水变蓝。
(3) 准确称取5.38g样品,充分加热至固体质量不再减小,将产生的气体通入如图装置,测定固体的组成。

【现象】实验中观察到装置A中固体变蓝,说明有
【数据】充分反应后的剩余固体为MgO,其质量为3.20g,装置A增重0.72g。
【计算】碱式氯化镁的化学式为
(1) 产生气泡的化学方程式为
Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂↑
。过滤、洗涤、干燥后得到灰白色固体。对灰白色固体成分作如下探究。
【作出猜想】固体可能是① 剩余的Mg;② MgCl₂晶体;③ Mg和MgCl₂晶体。
【实验探究1】
(2) I. 取固体样品,加入稀盐酸,无气泡产生,则猜测
①③
(填序号)不成立。Ⅱ. 称取等质量的灰白色固体和MgCl₂晶体分别放入等温、等量水中,灰白色固体不溶解而MgCl₂晶体
全部溶解
,则猜测②不成立。【实验探究2】
【查阅资料】① 镁与饱和氯化镁溶液反应时,会生成灰白色碱式氯化镁[Mgₓ(OH)ᵧCl_z],其不溶于水,能与盐酸反应;② 无水硫酸铜粉末遇水变蓝。
(3) 准确称取5.38g样品,充分加热至固体质量不再减小,将产生的气体通入如图装置,测定固体的组成。
【现象】实验中观察到装置A中固体变蓝,说明有
水(或H₂O)
生成。装置B中滤纸变红
(填现象),说明生成了HCl。【数据】充分反应后的剩余固体为MgO,其质量为3.20g,装置A增重0.72g。
【计算】碱式氯化镁的化学式为
Mg₂(OH)₃Cl
。答案:12. (1)Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂↑ (2)①③ 全部溶解 (3)【现象】水(或H₂O) 滤纸变红 【计算】Mg₂(OH)₃Cl
解析:(3)【现象】根据资料②可知,无水硫酸铜遇水变蓝,装置A中固体变蓝,说明有水生成。HCl水溶液显酸性,能使紫色石蕊变红,则可观察到滤纸变红。【计算】由于生成的氧化镁的质量为3.2g,水的质量为0.72g,则HCl的质量为5.38g - 3.2g - 0.72g = 1.46g,则生成的氧化镁、水、HCl的分子个数比为$\frac{3.2g}{40}:\frac{0.72g}{18}:\frac{1.46g}{36.5}=2:1:1$,根据元素守恒,则碱式氯化镁中镁、氢、氯原子的个数比为2:(1×2 + 1):1 = 2:3:1,则其化学式为Mg₂(OH)₃Cl。
解析:(3)【现象】根据资料②可知,无水硫酸铜遇水变蓝,装置A中固体变蓝,说明有水生成。HCl水溶液显酸性,能使紫色石蕊变红,则可观察到滤纸变红。【计算】由于生成的氧化镁的质量为3.2g,水的质量为0.72g,则HCl的质量为5.38g - 3.2g - 0.72g = 1.46g,则生成的氧化镁、水、HCl的分子个数比为$\frac{3.2g}{40}:\frac{0.72g}{18}:\frac{1.46g}{36.5}=2:1:1$,根据元素守恒,则碱式氯化镁中镁、氢、氯原子的个数比为2:(1×2 + 1):1 = 2:3:1,则其化学式为Mg₂(OH)₃Cl。