【題目】以鎳廢料(主要成分為鎳鐵合金,含少量銅)為原料,生產(chǎn)NiO的部分工藝流程如下:

已知:下表列出了幾種金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0 mol·L1計(jì)算)。

氫氧化物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Ni(OH)2

開始沉淀的pH

1.5

6.5

7.7

沉淀完全的pH

3.3

9.9

9.2

(1) “酸溶Ni轉(zhuǎn)化為NiSO4,該過程中溫度控制在7080 ℃的原因是________

(2) “氧化時,Fe2參加反應(yīng)的離子方程式為________。

(3) “除鐵時需控制溶液的pH范圍為________。

(4) “濾渣的主要成分為________(填化學(xué)式)

(5) “沉鎳時得到堿式碳酸鎳[xNiCO3·yNi(OH)2表示]沉淀。

①在隔絕空氣條件下,煅燒堿式碳酸鎳得到NiO,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。

沉鎳時,溶液pH增大,堿式碳酸鎳中Ni元素含量會增加,原因是________。

【答案】溫度低于70 ℃,反應(yīng)速率降低,溫度高于80 ℃,HNO3分解(或揮發(fā))加快 2Fe2H2O22H===2Fe32H2O 3.3≤pH<7.7 CuS xNiCO3·yNi(OH)2(xy)NiOxCO2yH2O Ni(OH)2Ni含量高于NiCO3,pH越大,堿式碳酸鎳中Ni(OH)2比例增大

【解析】

鎳廢料(主要成分為鎳鐵合金,含少量銅)加稀硫酸、稀硝酸進(jìn)行酸溶,其中鐵、鎳溶于酸,銅也與硝酸反應(yīng)產(chǎn)生氮氧化物;氧化時加入H2O2可將酸溶后溶液中的Fe2+氧化為Fe3+,加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液pH除去鐵離子,過濾得到氫氧化鐵濾渣和濾液;向除鐵后的濾液中通入H2S氣體,發(fā)生反應(yīng)H2S+Cu2+=CuS↓+2H+,除去Cu2+;再向除銅后的濾液中加入碳酸鈉溶液沉淀鎳離子,過濾、洗滌、干燥得到的固體經(jīng)煅燒得到NiO,據(jù)此分析作答。

1酸溶時加入了硫酸與硝酸溶液,考慮溫度過低,工藝流程中化學(xué)反應(yīng)速率較低,而溫度過高,硝酸分解加快,不利于溶解銅,故答案為溫度低于70 ℃,反應(yīng)速率降低,溫度高于80 ℃,HNO3分解(或揮發(fā))加快;

2氧化時加入H2O2可將酸溶后溶液中的Fe2+氧化為Fe3+,發(fā)生的離子方程式為:2Fe2H2O22H===2Fe32H2O;

3除鐵時要求鐵離子全部除掉,pH3.3,鎳離子和銅離子留在溶液中,pH<7.7,所以需控制溶液的pH范圍為3.3≤pH<7.7;

4)向除鐵后的濾液中通入H2S氣體,發(fā)生反應(yīng)H2S+Cu2+=CuS↓+2H+,因此濾渣的成分為CuS;

5)①在隔絕空氣條件下,煅燒堿式碳酸鎳得到NiOxNiCO3·yNi(OH)2高溫下分解生成NiO、CO2H2O,其化學(xué)方程式為:xNiCO3·yNi(OH)2(xy)NiOxCO2yH2O;

②堿式碳酸鎳[xNiCO3·yNi(OH)2表示]沉淀中Ni(OH)2Ni含量高于NiCO3pH越大,堿式碳酸鎳中Ni(OH)2比例增大,所以堿式碳酸鎳中Ni元素含量會增加。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氟在自然界中常以CaF2的形式存在。

(1)下列關(guān)于CaF2的表述正確的是________。

a.Ca2+與F間僅存在靜電吸引作用

b.F的離子半徑小于Cl,則CaF2的熔點(diǎn)高于CaCl2

c.陰陽離子比為2∶1的物質(zhì),均與CaF2晶體構(gòu)型相同

d.CaF2中的化學(xué)鍵為離子鍵,因此CaF2在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電

(2)CaF2難溶于水,但可溶于含Al3+的溶液中,原因是_______________(用離子方程式表示)。已知AlF在溶液中可穩(wěn)定存在。

(3)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2,OF2分子構(gòu)型為________,其中氧原子的雜化方式為________

(4)F2與其他鹵素單質(zhì)反應(yīng)可以形成鹵素互化物,例如ClF3、BrF3等。已知反應(yīng)Cl2(g)+3F2(g)===2ClF3(g) ΔH=-313 kJ·mol-1,F(xiàn)—F鍵的鍵能為159 kJ·mol-1,Cl—Cl鍵的鍵能為242 kJ·mol-1,則ClF3中Cl—F鍵的平均鍵能為________kJ·mol-1。ClF3的熔、沸點(diǎn)比BrF3________(填“高”或“低”)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下圖為某城市某日空氣質(zhì)量報告,下列敘述與報告內(nèi)容不相符的是

A. 該日空氣首要污染物是PM10

B. 該日空氣質(zhì)量等級屬于中度污染

C. 污染物NO2、CO可能主要來源于機(jī)動車尾氣

D. PM2.5、PM10指的是懸浮顆粒物,會影響人體健康

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):X(g)3Y(g) 2Z(g) ΔH0,下圖表示該反應(yīng)的速率(v)隨時間(t)變化的關(guān)系,t1、t3、t4時刻外界條件有所改變,但都沒有改變各物質(zhì)的初始加入量。下列說法中不正確的是(

A. t1時升高了溫度 B. t3時加入了催化劑

C. t4時降低了壓強(qiáng) D. t3t4時間內(nèi),X的體積分?jǐn)?shù)最大

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】H2O2KI和洗潔精可完成大象牙膏實(shí)驗(yàn)(短時間內(nèi)產(chǎn)生大量泡沫),某同學(xué)依據(jù)文獻(xiàn)資料對該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。

(1)資料1KI在該反應(yīng)中的作用:H2O2 + I= H2O + IO;H2O2 + IO= H2O + O2↑+ I?偡磻(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________________________________

(2)資料2H2O2分解反應(yīng)過程中能量變化如圖所示,其中①有KI加入,②無KI加入。下列判斷正確的是______(填字母)。

a.加入KI后改變了反應(yīng)的路徑

b.加入KI后改變了總反應(yīng)的能量變化

cH2O2 + I= H2O + IO是放熱反應(yīng)

(3)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),H2O2KI溶液混合后,產(chǎn)生大量氣泡,溶液顏色變黃。再加入CCl4,振蕩、靜置,氣泡明顯減少。

資料3I2也可催化H2O2的分解反應(yīng)。

CCl4并振蕩、靜置后還可觀察到___________________________________,說明有I2生成。

氣泡明顯減少的原因可能是:

. H2O2濃度降低;

._________________________________________。

以下對照實(shí)驗(yàn)說明ⅰ不是主要原因:向H2O2溶液中加入KI溶液,待溶液變黃后,分成兩等份于AB兩試管中。A試管加入CCl4,B試管不加CCl4,分別振蕩、靜置。觀察到的現(xiàn)象是________________________。

(4)資料4I+ I I K= 640。

為了探究體系中含碘微粒的存在形式,進(jìn)行實(shí)驗(yàn):向20 mL一定濃度的H2O2溶液中加入10 mL 0.10 mol·L-1 KI溶液,達(dá)平衡后,相關(guān)微粒濃度如下:

微粒

I

I

I

濃度/ (mol·L-1)

2.5×10-3

a

4.0×10-3

a =____________________。

該平衡體系中除了含有III外,一定還含有其他含碘微粒,理由是_____________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知:①2H2O(g)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+483.6 kJ·mol1 H2S(g)===H2(g)+S(g) ΔH=+20.1 kJ·mol1下列判斷正確的是(  )

A. 氫氣的燃燒熱:ΔH=-241.8 kJ·mol1

B. 相同條件下,充分燃燒1 mol H2(g)1 mol S(g)的混合物比充分燃燒1 mol H2S(g)放熱多20.1 kJ

C. 由①②知,水的熱穩(wěn)定性小于硫化氫

D. ②中若生成固態(tài)硫,ΔH將增大

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素很多,某課外興趣小組用實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行探究。

(1)實(shí)驗(yàn)一:取等物質(zhì)的量濃度等體積H2O2溶液分別進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)報告如下表所示。

試回答:

①實(shí)驗(yàn)1、2研究的是__________________________對H2O2分解速率的影響。

②實(shí)驗(yàn)2、3的目的是_______________________________________________。

(2)實(shí)驗(yàn)二:經(jīng)研究知Cu2+對H2O2分解也具有催化作用,為比較Fe3+和Cu2+對H2O2分解的催化效果,該小組的同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn);卮鹣嚓P(guān)問題:

① 定性分析:如圖甲可通過觀察________________________________,定性比較得出結(jié)論。有同學(xué)提出將FeCl3改為Fe2(SO4)3更為合理,其理由是_________________________。

②定量分析:如圖乙所示,實(shí)驗(yàn)時均以生成40 mL氣體為準(zhǔn),其他可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均已忽略。實(shí)驗(yàn)中需要測量的數(shù)據(jù)是__________________________________。

(3)實(shí)驗(yàn)三:已知2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑,在高錳酸鉀酸性溶液和草酸溶液反應(yīng)時,發(fā)現(xiàn)開始一段時間,反應(yīng)速率較慢,溶液褪色不明顯但不久突然褪色,反應(yīng)速率明顯加快。

①針對上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,某同學(xué)認(rèn)為KMnO4與H2C2O4反應(yīng)是放熱反應(yīng),導(dǎo)致溶液溫度升高,反應(yīng)速率加快。從影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素看,你的猜想還可能是_____________________的影響。

②若用實(shí)驗(yàn)證明你的猜想,除酸性高錳酸鉀溶液、草酸溶液試劑外,還需要選擇的試劑最合理的是_________

A、硫酸鉀 B、硫酸錳 C、水 D、氯化錳

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】今有A、B、C、D、E、F六種裝置,如圖所示。(膠塞、導(dǎo)管可自由選用)

(1)寫出①~④的儀器名稱:①__________,②__________,③________,④________。

(2)實(shí)驗(yàn)室制取并收集氧氣時應(yīng)選擇________和________相連接,制取并收集氫氣時應(yīng)選擇________和________相連接。

(3)做木炭還原氧化銅并檢驗(yàn)生成氣體的實(shí)驗(yàn),應(yīng)選擇________和________相連接,檢驗(yàn)氣體時觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________。

(4)制取氫氣并做還原氧化銅的實(shí)驗(yàn),應(yīng)選擇________和________裝置,實(shí)驗(yàn)結(jié)束時應(yīng)先停止加熱,待試管冷卻后,再停止通氫氣,其原因是_________________________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】消除含氮化合物對大氣和水體的污染是環(huán)境保護(hù)的重要研究課題。

(1)已知:N2(g)O2(g)=2NO(g)     ΔHa kJ·mol1

2NO(g)O2(g)=2NO2(g)  ΔHb kJ·mol1

4NH3(g)5O2(g)=4NO(g)6H2O(l)  ΔHc kJ·mol1

則常溫常壓下,NH3NO2反應(yīng)生成無污染物質(zhì)的熱化學(xué)方程式_____________

(2)水體中過量氨氮(NH3表示)會導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化。

①用次氯酸鈉除去氨氮的原理如圖所示:

寫出該圖示的總反應(yīng)化學(xué)方程式:__________________。該反應(yīng)需控制溫度,溫度過高時氨氮去除率降低的主要原因是______________。

②取一定量的含氨氮廢水,改變加入次氯酸鈉的用量,反應(yīng)一段時間后,溶液中氨氮去除率、總氮(溶液中所有可溶性的含氮化合物中氮元素的總量)去除率以及剩余次氯酸鈉的含量隨m(NaClO)m(NH3)的變化情況如圖所示:

當(dāng)m(NaClO)m(NH3)>7.6時,水體中總氮去除率反而下降,可能的原因是___。

(3)電極生物膜電解脫硝是電化學(xué)和微生物工藝的組合。某微生物膜能利用電解產(chǎn)生的活性原子將NO3-還原為N2,工作原理如圖所示:

①寫出該活性原子與NO3-反應(yīng)的離子方程式:________________。

②若陽極生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24 L氣體,理論上可除去NO3-的物質(zhì)的量為____mol。

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