【題目】已知草酸鎳晶體(NiC2O4·2H2O)難溶于水,工業(yè)上從廢鎳催化劑(主要成分為Ni,含有一定量的Al2O3、FeO、SiO2、CaO等)制備草酸鎳晶體的流程如圖所示:
已知:①相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH見表中數(shù)據(jù):
金屬離子 | Fe3+ | Fe2+ | Al3+ | Ni2+ |
開始沉淀的pH | 1.1 | 5.8 | 3.0 | 6.8 |
完全沉淀的pH | 3.2 | 8.8 | 5.0 | 9.5 |
②Ksp(CaF2)=1.46×10-10;
③當(dāng)某物質(zhì)濃度小于1.0×10-5 mol·L-1時,視為完全沉淀。
請回答下列問題:
(1)請寫出一種能提高“酸浸”速率的措施:_______________________________。
(2)試劑a是一種綠色氧化劑,寫出“氧化”時反應(yīng)的離子方程式:_____________。
(3)“調(diào)pH”時pH的調(diào)控范圍為__________________。
(4)寫出“沉鎳”時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:________________________________,證明Ni2+已經(jīng)沉淀完全的實驗步驟及現(xiàn)象是______________________________,當(dāng)Ca2+沉淀完全時,溶液中c(F-)>____________mol·L-1(寫出計算式即可)。
【答案】把廢鎳催化劑粉碎(或適當(dāng)加熱、適當(dāng)增大酸的濃度或提高攪拌速率等) 2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O 5.0≤pH<6.8 Ni2++C2O42-+2H2O=NiC2O4·2H2O↓ 取適量上層清液于試管中,繼續(xù)滴加(NH4)2C2O4溶液,無沉淀生成
【解析】
廢鎳催化劑(成分主要為Ni,含有一定量的Al2O3、Fe、SiO2、CaO等),用硫酸溶解,SiO2不與硫酸反應(yīng),過濾得到濾液中含有NiSO4、FeSO4、Al2(SO4)3、CaSO4及過量的硫酸,試劑a是一種綠色氧化劑,所以加入 的是H2O2將Fe2+氧化為Fe3+,加入Ni(HO)2調(diào)節(jié)pH,使pH大于5.0小于6.8,Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀、Al3+轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀,過濾除去,濾液中含有NiSO4、CaSO4,向濾液中加入NH4F,除去Ca 2+,過濾,再向濾液中加入(NH4)2C2O4,得到草酸鎳沉淀,再過濾、洗滌、干燥得草酸鎳晶體,據(jù)此答題.
(1)根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素可知,提高浸出率,可把廢鎳催化劑粉碎或適當(dāng)加熱、適當(dāng)增大硫酸濃度、攪拌等,故答案為:把廢鎳催化劑粉碎或適當(dāng)加熱、適當(dāng)增大硫酸濃度、攪拌等;
(2)根據(jù)上面的分析可知,試劑a是H2O2,所以“氧化”時反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,故答案為:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(3)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知,pH為5.0時,Fe3+、Al3+沉淀完全,pH為6.8時Ni2+開始沉淀,所以pH的調(diào)控范圍為5.0~6.8,故答案為:5.0≤pH<6.8;
(4)向濾液中加入(NH4)2C2O4,得到草酸鎳沉淀,“沉鎳”時反應(yīng)的離子方程式為Ni2++C2O42-+2H2O=NiC2O42H2O,證明Ni2+已經(jīng)沉淀完全的實驗步驟及現(xiàn)象是取上層清液,繼續(xù)滴加(NH4)2C2O4溶液,無沉淀生成;當(dāng)Ca2+沉淀完全時,即c(Ca2+)<10-5mol/L,根據(jù)Ksp(CaF2)=1.46×10-10,可知溶液中c(F-)>mol/L,故答案為:Ni2++C2O42-+2H2O=NiC2O42H2O;取上層清液,繼續(xù)滴加(NH4)2C2O4溶液,無沉淀生成;。
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【題目】下列說法或表示方法中正確的是
A.等質(zhì)量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒,后者放出的熱量多
B.由C(s,石墨) = C(s,金剛石) ΔH=+1.9kJ/mol可知,金剛石比石墨穩(wěn)定
C.在101kPa、25℃時,H2的燃燒熱為ΔH= —285.8kJ/mol,則氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為:2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) ΔH= —285.8kJ/mol
D.稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq) = H2O(l) ΔH= —57.3kJ/mol ,若將含0.5 mol H2SO4的濃溶液與含1 mol NaOH的溶液混合,放出的熱量大于57.3kJ
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【題目】鋇(Ba)和鍶(Sr)及其化合物在工業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用,它們在地殼中常以硫酸鹽的形式存在,BaSO4和SrSO4都是難溶性鹽。工業(yè)上提取鋇和鍶時首先將和轉(zhuǎn)化成難溶弱酸鹽。
已知:
(1)將SrSO4轉(zhuǎn)化成SrCO3的離子方程式為:_______________________________________,該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為_____________________________________;該反應(yīng)能發(fā)生的原因是:________________________________。(用沉淀溶解平衡的有關(guān)理論解釋)
(2)對于上述反應(yīng),實驗證明增大CO32-的濃度或降低溫度都有利于提高SrSO4的轉(zhuǎn)化率。判斷在下列兩種情況下,平衡常數(shù)K的變化情況(填“增大”“減小”或“不變”):
①升高溫度,平衡常數(shù)K將__________________________________;
②增大CO32-的濃度,平衡常數(shù)K將________。
(3)已知,SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性與BaSO4和BaCO3類似,設(shè)計實驗證明上述過程中SrSO4是否完全轉(zhuǎn)化成SrSO4。實驗所用的試劑為________;實驗現(xiàn)象及其相應(yīng)結(jié)論為______________________。
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【題目】下列溶液中有關(guān)物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是( )
A. 0.1 mol/L的NaHA溶液,其pH=4:c(HA-)>c(H+)>c(H2A)>c(A2-)
B. NaHCO3溶液中:c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)
C. 室溫下,由pH=1的CH3COOH溶液與pH=13的NaOH溶液等體積混合,溶液中離子濃度大小的順序為:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
D. 常溫下,在pH=8的NaA溶液中:c(Na+)-c(A-)=9.9×10-7 mol/L
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【題目】NH4HSO4在水溶液中的電離方程式為:NH4HSO4=NH4++H++SO42﹣.現(xiàn)向100mL 0.1mol/LNH4HSO4溶液中滴加0.1mol/LNaOH溶液,得到的溶液pH與NaOH溶液體積的關(guān)系曲線如圖所示.下列說法中不正確的是
A.a點的溶液中:c(SO42﹣)>c(NH4+)>c(H+)>c(Na+)>c(OH﹣)
B.b點的溶液中:c(Na+)=c(SO42﹣)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH﹣)
C.c點的溶液中:c(Na+)>c(SO42﹣)>c(NH4+)>c(OH﹣)=c(H+)
D.d、e點對應(yīng)溶液中,水電離程度大小關(guān)系是d>e
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【題目】下列說法正確的是 ( )
A.124gP4含有的P-P鍵的個數(shù)為6NA
B.S2Cl2 結(jié)構(gòu)與過氧化氫相似,為非極性分子
C.O3、SO2、NH2-互為等電子體,空間構(gòu)型都為V形
D.60gSiO2中含Si-O鍵的個數(shù)為2NA 。
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【題目】海水是重要的資源,可以制備一系列物質(zhì)。下列說法不正確的是( )
A.要除去粗鹽中、、等雜質(zhì),步驟中所加試劑及相關(guān)操作順序可以是過量NaOH溶液過量溶液過量溶液過濾鹽酸
B.步驟的反應(yīng)原理為
C.步驟中需將置于干燥的HCl氣流中加熱脫水制備無水
D.步驟、、所涉及的反應(yīng)中,溴元素均發(fā)生氧化反應(yīng)
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【題目】一定條件下,CH3COONa溶液中存在水解平衡:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,下列說法正確的是
A. 加入少量NaOH固體,c(CH3COO-)減小
B. 加入少量FeCl3固體,c(CH3COO-)減小
C. 稀釋溶液,溶液的pH增大
D. 加入適量醋酸得到的酸性混合溶液:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
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【題目】下列各項比較中前者高于(或大于或強(qiáng)于)后者的是
A. 金屬Mg和金屬Cu的空間利用率
B. BF3和CH4中心原子的價層電子對數(shù)
C. 鄰羥基苯甲醛()和對羥基苯甲醛()的沸點
D. C-O和Si-O的鍵能
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