實驗室模擬回收某廢舊含鎳催化劑(主要成分為NiO,另含F(xiàn)e2O3、CaO、CuO、BaO等)生產(chǎn)Ni2O3。其工藝流程為:

(1)根據(jù)圖Ⅰ所示的X射線衍射圖譜,可知浸出渣含有三種主要成分,其中“物質(zhì)X”為            。圖Ⅱ表示鎳的浸出率與溫度的關(guān)系,當(dāng)浸出溫度高于70℃時,鎳的浸出率降低,浸出渣中Ni(OH)2含 量增大,其原因是        。
(2)工藝流程中“副產(chǎn)品”的化學(xué)式為            。
(3)已知有關(guān)氫氧化物開始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
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
3.7
9.7
9.2
操作B是為了除去濾液中的鐵元素,某同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案:向操作A所得的濾液中加入NaOH溶液,調(diào)節(jié)溶液pH為3.7~7.7,靜置,過濾。請對該實驗方案進行評價
                       (若原方案正確,請說明理由;若原方案錯誤,請加以改正)。
(4)操作C是為了除去溶液中的Ca2+,若控制溶液中F濃度為3×10-3mol·L-1,則Ca2+的濃度為         mol·L-1。(常溫時CaF2的溶度積常數(shù)為2.7×10-11
(5)電解產(chǎn)生2NiOOH·H2O的原理分兩步:
①堿性條件下Cl在陽極被氧化為ClO;
②Ni2+被ClO氧化產(chǎn)生2NiOOH·H2O沉淀。
第②步反應(yīng)的離子方程式為                      
(12分)(1)BaSO4   溫度升高,Ni2+的水解程度增大
(2)CuSO4·5H2O
(3)方案錯誤。在調(diào)節(jié)pH前,應(yīng)先在濾液中加入H2O2,使溶液中的Fe2+氧化為Fe3+
(4)3×106
(5)ClO+2Ni2++4OH=2NiOOH·H2O+Cl
由題意知,含鎳催化劑與硫酸反應(yīng)后,Ca2+和Ba2+形成沉淀,通入硫化氫氣體將Cu2+沉淀,操作B除去Fe3+,操作C除去Ca2+。最后加氯化鈉電解硫酸鎳溶液得到2NiOOH·H2O。

試題分析:(1)與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生沉淀的除硫酸鈣、氫氧化鎳外還有就是硫酸鋇,所以物質(zhì)X為BaSO4;由于隨著溫度升高,Ni2+的水解程度增大,從而導(dǎo)致鎳的浸出率降低,浸出渣中Ni(OH)2含量增大;
(2)由于CuS、S灼燒后溶于稀硫酸中生成硫酸銅,所以副產(chǎn)品應(yīng)該是膽礬,即CuSO4?5H2O,
(3)由于用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值,容易引入雜質(zhì),而且pH為3.7~7.7,亞鐵離子沉淀不完全,所以方案是錯誤的;正確的操作應(yīng)該是在調(diào)節(jié)pH前,應(yīng)先在濾液中加入H2O2,使溶液中的Fe2+氧化為Fe3+
(4)根據(jù)常溫時CaF2的溶度積常數(shù)為2.7×10-11可知,溶液中F-濃度為3×10-3 mol?L-1,則Ca2+的濃度為2.7×10-11/(3×10-3)2= 3×10-6mol?L-1;
(5)Ni2+被ClO-氧化產(chǎn)生2NiOOH?H2O沉淀,其還原產(chǎn)物是氯離子,則根據(jù)電子的得失守恒可知,第②步反應(yīng)的離子方程式為ClO-+2Ni2++4OH-=2NiOOH?H2O+Cl-。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

為提純下列物質(zhì)(括號內(nèi)的物質(zhì)為雜質(zhì)),所選用的除雜試劑和分離方法都正確的是( 。
被提純物質(zhì)除雜試劑分離方法
A苯(苯甲酸)生石灰蒸餾
B乙酸乙酯(乙酸)氫氧化鈉溶液分液
C乙烷(乙烯)酸性高錳酸鉀溶液洗氣
D苯(苯酚)濃溴水過濾
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實驗題

(8分)(1) 某實驗室要用90mL1.00 mol·L-1的NaOH溶液。在配制該NaOH溶液的過程中:
①除了要使用托盤天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管,還要使用的儀器有        。
②需用托盤天平稱取NaOH的質(zhì)量為         g。
(2)從海帶中提取碘的流程如下圖:
 
①指出提取碘的過程中實驗操作、操作的名稱:a__________、c__________
②在3mL碘水中,加入1mL四氯化碳,振蕩、靜置后,觀察到試管里的分層現(xiàn)象是
         。(注:下圖試管中深色區(qū)為紫紅色溶液)

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列有關(guān)除雜質(zhì)(括號中為雜質(zhì))的操作中,錯誤的是
A.福爾馬林(蟻酸):加入足量飽和碳酸鈉溶液充分振蕩,蒸餾,收集餾出物
B.乙醇(水):加入足量生石灰,蒸餾,收集餾出物
C.苯(苯酚):加溴水,振蕩,過濾除去沉淀
D.乙酸乙酯(乙酸):加飽和碳酸鈉溶液,充分振蕩,分液,棄水層

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

現(xiàn)有①乙酸乙酯和乙酸鈉溶液、②溴化鈉溶液和溴水、③苯和溴苯的混合液,分離它們的正確方法依次是
A.分液、蒸餾、分液B.萃取、分液、蒸餾
C.分液、萃取、蒸餾D.蒸餾、分液、萃取

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列實驗裝置或操作能達到實驗?zāi)康?br />

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

為提純下列物質(zhì)(括號內(nèi)的物質(zhì)為雜質(zhì)),所選用的除雜試劑和分離方法都正確的是 (    )
 
被提純物質(zhì)
除雜試劑
分離方法
A
乙酸乙酯(乙酸)
NaOH溶液
蒸餾
B
CO2(SO2
飽和Na2CO3溶液
洗氣
C
乙烷(乙烯)
酸性高錳酸鉀溶液
洗氣
D
溴苯(溴)
氫氧化鈉溶液
分液

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實驗題

(12分)某化學(xué)課外小組用右圖裝置制取溴苯。先向分液漏斗中加入苯和液溴,再將混合液慢慢滴入反應(yīng)器A(A下端活塞關(guān)閉)中。

(1)寫出A中反應(yīng)的化學(xué)方程式:                                               
(2)觀察到A中的現(xiàn)象是                           _______________________。
(3)實驗結(jié)束時,打開A下端的活塞,讓反應(yīng)液流入B中,充分振蕩,目的是                   ,寫出有關(guān)的化學(xué)方程式                       。
(4)C中盛放CCl4的作用是                        。
(5)能證明苯和液溴發(fā)生的是取代反應(yīng),而不是加成反應(yīng),可向試管D中加入AgNO3溶液,若產(chǎn)生淡黃色沉淀,則能證明。另一種驗證的方法是向試管D中加入            ,現(xiàn)象是             。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實驗題

苯甲酸廣泛應(yīng)用于制藥和化工行業(yè),某興趣小組同學(xué)利用高錳酸鉀氧化甲苯制備苯甲酸(KMnO4中性條件下還原產(chǎn)物為MnO2,酸性條件下為Mn2+

已知:苯甲酸相對分子量122,熔點122.4℃,在25℃和95℃時溶解度分別為0.3 g和6.9 g。

實驗流程:
①往裝置A中加入2.7mL(2.3 g)甲苯和125 mL水,然后分批次加入8.5 g稍過量的KMnO4固體,控制反應(yīng)溫度約在100℃,當(dāng)甲苯層近乎消失,回流不再出現(xiàn)油珠時,停止加熱。
②將反應(yīng)混合物趁熱過濾,用少量熱水洗滌濾渣,合并濾液與洗滌液,冷卻后加入濃鹽酸,經(jīng)操作I得白色較干燥粗產(chǎn)品。
③純度測定:稱取1.220g白色樣品,配成100mL,甲醇溶液,取25.00mL溶液,用0.1000mol/L KOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,重復(fù)滴定四次,每次消耗的體積如下表所示列舉:
 
第一次
第二次
第三次
第四次
體積(mL)
24.00
24.10
22.40
23.90
請回答:
(1)裝置A的名稱         。若不用溫度計,本實驗控制反應(yīng)溫度的措施為         。
(2)白色粗產(chǎn)品中除了KCl外,其他可能的無機雜質(zhì)為            。
(3)操作I的名稱                                。
(4)步驟③中用到的定量儀器有               ,100mL容量瓶,50mL酸式、堿式滴定管。
(5)樣品中苯甲酸純度為                      
(6)滴定操作中,如果對裝有KOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管讀數(shù)時,滴定前仰視,滴定后俯視則測定結(jié)果        (填“偏大”、“偏小”或“不變”)。

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