【題目】NiSO46H2O是一種綠色易溶于水的晶體,廣泛用于化學(xué)鍍鎳、生產(chǎn)電池等,可由電鍍廢渣(除含鎳外,還含有Cu、Fe、Cr等雜質(zhì))為原料獲得。工藝流程如下圖:
已知:25℃時(shí),幾種金屬氫氧化物的溶度積常數(shù)和完全沉淀的pH范圍如下表所示。
Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Cr(OH)3 | Ni(OH)2 | |
Ksp | 8.0×10—16 | 4.0×10—38 | 6.0×10—31 | 6.5×10—18 |
完全沉淀pH | ≥9.6 | ≥3.2 | ≥5.6 | ≥8.4 |
注:NiCO3是一種不溶于水易溶于強(qiáng)酸的沉淀。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)下列措施可行,且能提高廢渣浸出率的有 。
A.升高反應(yīng)溫度 B.增大壓強(qiáng) C.在反應(yīng)過程中不斷攪拌
(2)在濾液Ⅰ中加入6%的H2O2,其作用是 (用離子方程式表示);
加入NaOH調(diào)節(jié)pH的范圍是 ,為了除去溶液中的 離子。
(3)濾液Ⅱ的主要成分是 。
(4)檢驗(yàn)Ni2+已完全沉淀的實(shí)驗(yàn)方法是 。
(5)操作Ⅰ的實(shí)驗(yàn)步驟依次為:
① ;
② ;
③蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,過濾得NiSO46H2O晶體;
④用少量乙醇洗滌NiSO46H2O晶體并晾干。
【答案】(1)AC(2分) (2)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O(2分);5.6≤pH<8.4;(1分)
Fe3+、Cr3+(2分) (3)Na2SO4、NiSO4(2分)
(4)靜置后向上層清液中再加入Na2CO3溶液后沒有沉淀生成(2分)
(5)①過濾,并用蒸餾水洗滌沉淀2~3次。(2分)
②向沉淀中滴加稀H2SO4,直至恰好完全溶解。(2分)
【解析】
試題分析:廢渣(除含鎳外,還含有Cu、Fe、Cr等元素的化合物雜質(zhì)),在硫酸溶解調(diào)節(jié)pH后過濾后除去不溶于鐵離子,濾液含有二價(jià)鐵離子、三價(jià)鉻離子、銅離子等雜質(zhì),加入H2O2是將二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵,再通過調(diào)節(jié)pH值使三價(jià)鐵和三價(jià)鉻都以氫氧化物的沉淀而除去,濾液Ⅰ含有可溶性硫酸鹽,為Na2SO4、NiSO4,再加碳酸鈉沉淀二價(jià)鎳,過濾、洗滌,然后與硫酸反應(yīng)生成NiSO4晶體。
(1)攪拌固體和液體的混合物,升高溫度、增大濃度等,可加快反應(yīng)速率,所以為了提高浸取率可采取的措施有加熱或攪拌或增大硫酸濃度等,答案選AC。
(2)根據(jù)以上分析可知加入雙氧水的目的是氧化亞鐵離子,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知要沉淀鐵離子和鉻離子,需要調(diào)節(jié)溶液的pH為5.6≤pH<8.4;
(3)經(jīng)過加入H2O2、NaOH后可除去Cu、Zn、Fe、Cr等雜質(zhì),濾液中含有可溶性硫酸鹽,為Na2SO4、NiSO4。
(4)由于是通過碳酸鈉沉淀鎳離子,所以證明鎳離子已經(jīng)完全沉淀的實(shí)驗(yàn)操作是靜置后向上層清液中再加入Na2CO3溶液后沒有沉淀生成;
(5)向含有NiSO4溶液中加碳酸鈉,得到NiCO3沉淀,過濾、洗滌,向沉淀中加硫酸溶解,得到NiSO4溶液,再經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌等操作得NiSO46H2O晶體,則從溶液中提取硫酸鎳的步驟為:①過濾,并用蒸餾水洗滌沉淀2~3次;②向沉淀中加6 mol/L的H2SO4溶液,直至恰好完全溶解;③蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,過濾得NiSO46H2O晶體;④用少量乙醇洗滌NiSO46H2O晶體并晾干。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列反應(yīng)既是氧化還原反應(yīng),又是放熱反應(yīng)的是( )
A.Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)B.鋁與稀鹽酸的反應(yīng)
C.灼熱的碳與二氧化碳的反應(yīng)D.氫氧化鈉與鹽酸的反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鋁與過量的稀鹽酸反應(yīng),為了加快反應(yīng)速率,同時(shí)幾乎不影響生成的氫氣總量,不可以采取的措施是( )
A.加熱,升高溶液溫度
B.加入適量的水
C.加入少量CuSO4溶液
D.加入濃度較大的鹽酸
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池及主動(dòng)式電堆甲醇燃料電池的工作原理如圖所示.
該電池工作時(shí),b口通入的物質(zhì)為______,c口通入的物質(zhì)為______.
該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為:______.
工作一段時(shí)間后,當(dāng)甲醇完全反應(yīng)生成時(shí),有______個(gè)電子轉(zhuǎn)移.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】一定溫度下,在3個(gè)體積均為1.0L的恒容密閉容器中反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)達(dá)到平衡。下列說(shuō)法正確的是
容器 | 溫度/K | 物質(zhì)的起始濃度/mol/L | 物質(zhì)的平衡濃度/mol/L | SO2或SO3平衡轉(zhuǎn)化率 | ||
c(SO2) | c(O2) | c(SO3) | c(SO3) | |||
I | 723 | 0.2 | 0.1 | 0 | 0.16 | a1 |
II | 723 | 0.4 | 0.2 | 0 | a2 | |
III | 823 | 0 | 0 | 0.2 | a3 |
A. 達(dá)到平衡時(shí),a1+a3>1
B. 達(dá)到平衡時(shí),容器中的壓強(qiáng): PII>PI>PIII
C. 達(dá)到平衡時(shí),容器III中的逆反應(yīng)速率比容器I中的大
D. 若起始時(shí),向容器I中充入0.16molSO2、0.04molO2和0.16molSO3,則此時(shí)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】室溫下,某溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H+)等于10-13mol·L-1,該溶液的溶質(zhì)不可能是( )
A. NaHSO4 B. NaCl C. HCl D. Ba(OH)2
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某學(xué)生利用高錳酸鉀分解制氧氣的反應(yīng),測(cè)定室溫下的氣體摩爾體積,實(shí)驗(yàn)裝置如下。
部分實(shí)驗(yàn)步驟:
①裝好實(shí)驗(yàn)裝置。
② 。
③把適量的高錳酸鉀粉末放入干燥的試管中,準(zhǔn)確稱量試管和高錳酸鉀粉末的質(zhì)量為m g。
④加熱,開始反應(yīng),直到產(chǎn)生一定量的氣體。
⑤停止加熱。
⑥測(cè)量收集到的氣體體積。
⑦準(zhǔn)確稱量試管和殘留物的質(zhì)量為n g。
⑧測(cè)量實(shí)驗(yàn)室的溫度。
回答下列問題。
(1)實(shí)驗(yàn)步驟的第②步是 ________________________________________________。
(2)測(cè)量收集到的氣體體積,應(yīng)注意的事項(xiàng)有:
①_____________________________________________________________________;
②_____________________________________________________________________;
③視線與凹液面最低處相平。
(3)如果實(shí)驗(yàn)中得到的氧氣體積是p L,水蒸氣的影響忽略不計(jì),則室溫下氣體摩爾體積的計(jì)算式為__________(含m、n、p)。
(4)假定其他操作均正確,未恢復(fù)至室溫就讀數(shù)會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果___________________(填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列有關(guān)敘述正確的是( 。
A.金屬元素的原子只有還原性,其陽(yáng)離子只有氧化性
B.O2與O3互為同位素,相互轉(zhuǎn)化為化學(xué)變化
C.1H、2H、3H互為同位素,其性質(zhì)相似
D.金屬陽(yáng)離子被還原不一定得到金屬單質(zhì)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】有A、B、C、D四種短周期主族元素,它們的原子序數(shù)依次增大,其中A元素原子核外電子僅有一種原子軌道,也是宇宙中最豐富的元素,B元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1,C為金屬元素且原子核外p電子數(shù)和s電子數(shù)相等,D元素的原子核外所有p軌道全滿或半滿。
(1)寫出四種元素的元素符號(hào)。
A:________,B:________,C:________,D:________。
(2)寫出C、D兩種元素基態(tài)原子核外電子排布的電子排布圖。
C:___________________________,D:_____________________________。
(3)寫出B、C兩種元素單質(zhì)在一定條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________。
(4)寫出B元素單質(zhì)和氫化物的電子式。單質(zhì):________,氫化物:_________。
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