【題目】Ni2O3是灰黑色、有光澤的固體,主要用作陶瓷、搪瓷和玻璃的著色顏料,也可用于制備鎳粉。以廢鎳料為原料提取Ni2O3的工藝流程如圖所示。
請回答下列問題:
(1)鎳的某種化合物NiOOH,其中Ni的化合價為___________。
(2)加入雙氧水“氧化”的離子方程式為____________________;濾渣A的主要成分是________________(填化學(xué)式)。
(3)步驟①中為了控制“氧化”效率,最佳物質(zhì)的量之比NaOH/NaClO =________。
(4)步驟②電解法制取Ni2O3,用NaOH調(diào)酸溶后溶液的pH至7.5,加入適量Na2SO4后以惰性電極電解。電解過程中產(chǎn)生的Cl2有約40%在弱堿性條件下生成ClO-,再把二價鎳氧化為三價鎳。加入Na2SO4的作用__________________________;當(dāng)有n mol二價鎳全部轉(zhuǎn)化為三價鎳時,外電路中通過電子的物質(zhì)的量約為____________。
(5)工業(yè)上,鎳作陽極,電解0.1molL-1NiCl2溶液與一定量NH4Cl溶液組成的混合溶液,可得到高純度、球形的超細(xì)鎳粉。當(dāng)其他條件一定時,NH4Cl的濃度對陰極電流效率(電極上實(shí)際沉積的物質(zhì)的量與理論析出量之比)及Ni的成粉的影響如圖所示。
① 為獲得高純度的球形超細(xì)鎳粉,NH4Cl溶液的濃度最好控制為__________gL-1。
② 當(dāng)NH4Cl濃度大于15gL-1時,陰極有氣體生成,導(dǎo)致陰極電流效率降低,請結(jié)合平衡移動原理解釋其原因____。
【答案】+3 2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O Fe(OH)3 4 : 1(或4) 增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性 2.5n mol 10 隨著NH4Cl溶液濃度增大,NH4++H2ONH3H2O+H+水解平衡向右移動,H+濃度增大,導(dǎo)致陰極放出氫氣
【解析】
依據(jù)含鎳廢料生產(chǎn)Ni2O3的工藝流程圖,分析每一步加入的試劑、發(fā)生的反應(yīng)、生成的產(chǎn)物,明確操作的作用。其中離子方程式的書寫與配平、關(guān)系式的應(yīng)用、圖象的分析,是解決問題的關(guān)鍵。
(1)據(jù)化合價的代數(shù)為零,求得NiOOH中Ni的化合價為+3。
(2)酸浸時廢料中的雜質(zhì)鐵與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2,加入雙氧水將Fe2+氧化,離子方程式為2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O。溶液中Fe3+水解:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,調(diào)pH時Na2CO3與H+反應(yīng)使平衡右移,生成Fe(OH)3沉淀,濾渣A的主要成分是Fe(OH)3。
(3)酸溶時NiCO3與鹽酸反應(yīng)生成NiCl2,堿性溶液中NaClO氧化NiCl2的離子方程式為2Ni2++ClO-+4OH-=Ni2O3+Cl-+2H2O,步驟①中NaOH/NaClO最佳物質(zhì)的量之比4 : 1。
(4)以惰性電極電解NiCl2溶液時,陽極Cl-失電子生成Cl2(2Cl--2e-=Cl2↑),進(jìn)而與堿反應(yīng)生成氧化劑ClO-(Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O);陰極水得電子生成H2。故Na2SO4不參與電解反應(yīng),其作用是增大溶液中離子濃度,增強(qiáng)溶液導(dǎo)電性。
據(jù)2Ni2+~ClO-~Cl2,n mol二價鎳全部轉(zhuǎn)化為三價鎳需要0.5n molCl2,則電解時陽極生成 Cl2 0.5n mol/40%=1.25n mol,電路中轉(zhuǎn)移電子 2.5n mol。
(5)據(jù)圖,鎳的成粉率最高時NH4Cl溶液的濃度約10gL-1。隨著NH4Cl溶液濃度增大,水解平衡NH4++H2ONH3H2O+H+向右移動,H+濃度增大,在陰極得電子放出氫氣。
年級 | 高中課程 | 年級 | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】以下物質(zhì)間的每步轉(zhuǎn)化通過一步反應(yīng)都能實(shí)現(xiàn)的是( )
A.Al→Al2O3→Al(OH)3→NaAlO2B.Fe→FeCl2→FeCl3→Fe(OH)3
C.S→SO3→H2SO4→MgSO4D.Na→Na2O→Na2O2→NaOH
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于C60、H3、O2-、N5+等微粒的敘述錯誤的是
A. 碳、氫、氧、氮元素各含有不同核素
B. H3與H2化學(xué)性質(zhì)相同,互為同位素
C. C60與N5+中都含有共價鍵
D. KO2屬于含有共價鍵的離子化合物
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖所示,b、d是運(yùn)用有機(jī)合成制備的具有立體結(jié)構(gòu)的有機(jī)物,p、m是廣泛存在于動植物體內(nèi)萜類化合物,下列說法正確的是
A. b與d互為同分異構(gòu)體,p與m互為同分異構(gòu)體
B. b、d、p中,只有p的所有碳原子在同一個平面上
C. d、p、m均可與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)
D. b的二氯代物有三種,d與H2加成后的產(chǎn)物的一氯代物有四種
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】右圖表示反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g); ΔH=-92.2kJ/mol。 在某段時間t0~ t6中反應(yīng)速率與反應(yīng)過程的曲線圖,則氨的百分含量最高的一段時間是 ( )
A、t0—t1 B t2—t3 C t3—t4 D t5—t6
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】海水提溴過程中,將溴吹入吸收塔,使溴蒸氣和吸收劑SO2發(fā)生作用以達(dá)到富集的目的,化學(xué)反應(yīng)為Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4,下列說法正確的是( )。
A. Br2在反應(yīng)中表現(xiàn)氧化性 B. SO2在反應(yīng)中被還原
C. Br2在反應(yīng)中失去電子 D. 1 mol氧化劑在反應(yīng)中得到1 mol電子
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】海洋具有十分巨大的開發(fā)潛力,人們可以從海水中獲得多種物質(zhì).工業(yè)上進(jìn)行海水淡化有多種方法.
(1)蒸餾法是歷史悠久,技術(shù)和工藝比較成熟的海水淡化方法,如圖1是海水蒸餾法裝置示意圖,儀器B的名稱是__________。
(2)圖2是膜分離技術(shù)進(jìn)行淡化的原理示意圖,水分子可以透過淡化膜,而海水中其他各種粒子不能通過淡化膜,加壓后,右側(cè)海水中減少的是______(填字母)。
A.溶質(zhì)質(zhì)量 B.溶劑質(zhì)量 C.溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度
Ⅱ.從海水中提取一些重要的化工產(chǎn)品的工藝流程如圖所示。
根據(jù)上述流程圖回答下列問題:
(3)標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4 L Cl2氣體發(fā)生反應(yīng)②,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是________NA。
(4)過程③到過程⑤的變化為“Br-→Br2→Br-→Br2”,其目的是_______________。
(5)過程⑥⑦⑧⑨⑩中沒有涉及的化學(xué)反應(yīng)類型是______。
A.分解反應(yīng) B.化合反應(yīng) C.復(fù)分解反應(yīng) D.置換反應(yīng)
(6)寫出反應(yīng)④與⑩的化學(xué)方程式
④________________________________________________;
⑩________________________________________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】短周期主族元素X、Y、Z、W、R、Q原子序數(shù)依次增大。由這些元素組成的化合物甲、乙、丙、丁的0.1mol/L水溶液pH如下表,丙、丁為二元化合物。甲溶液逐滴滴入丙溶液中,先產(chǎn)生白色沉淀,后沉淀消失;乙的水溶液可除油污。下列說法一定正確的是
A. W和Q形成的化合物只含有離子鍵
B. Y和Z的氫化物沸點(diǎn):Y<Z
C. 離子半徑:r(Q>r(R)>r(Z)
D. Y和Q氧化物的水化物酸性:Q>Y
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】意大利羅馬大學(xué)的Fulvio Cacace等人獲得了極具理論研究意義的氣態(tài)N4分子,其分子結(jié)構(gòu)如圖所示。已知斷裂1 mol N—N吸收167 kJ熱量,生成1 mol NN放出942 kJ熱量,根據(jù)以上信息和數(shù)據(jù),判斷下列說法正確的是 ( )
A. N4屬于一種新型的化合物B. N4分子中存在極性鍵
C. N4分子中N—N鍵角為109°28′D. 1 mol N4轉(zhuǎn)變成N2將放出882 kJ熱量
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com