【題目】醋酸鎳 是一種重要的化工原料,一種以含鎳廢料含NiS、、FeO、CaO、為原料制取醋酸鎳的工藝流程圖如下圖所示:
相關(guān)離子生成氫氧化物的pH和相關(guān)物質(zhì)的溶解性如表:
金屬離子 | 開始沉淀時的pH | 沉淀完全時的pH | 物質(zhì) | 時溶解性 |
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| 微溶 |
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| 可溶 |
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| 開始溶解 |
| 難溶 |
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的電子式為_________________。
調(diào)節(jié)pH步驟中,溶液pH的調(diào)節(jié)范圍是_________________。
濾渣1和濾渣3主要成分的化學(xué)式分別是_________________、_________________。
酸浸過程中,lmolNiS失去個電子,同時生成兩種無色有毒氣體,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:________。
保持其他條件不變,在不同溫度下對含鎳廢料進行酸浸,鎳浸出率隨時間變化如下圖所示,酸浸的最佳溫度與時間分別為_________________。
沉鎳過程中,若,欲使100mL該濾液中的沉淀完全,則需要加入固體的質(zhì)量最少為___________保留小數(shù)點后2位有效數(shù)字。
近年來鎳氫電池發(fā)展很快,它可由跟中各元素化合價均可看作是零組成:。該電池放電時,負(fù)極反應(yīng)是________。
【答案】 5.2≤pH<6.7 、 70℃、120min
【解析】
含鎳廢料(含 NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2)粉碎,加硫酸和硝酸酸浸,過濾,濾渣1為二氧化硅和硫酸鈣,浸出液含有Ni2+、Fe2+、Al3+、Ca2+,加H2O2把亞鐵離子氧化為Fe3+,然后加NaOH調(diào)節(jié)pH,使Al3+、Fe3+轉(zhuǎn)化為沉淀,同時Ni2+不能轉(zhuǎn)化為沉淀,所以調(diào)節(jié)pH的范圍5.0≤pH<6.7,過濾,濾渣2為氫氧化鐵和氫氧化鋁,濾液中含有Ni2+、Ca2+,再加氟化銨,生成CaF2沉淀,過濾,濾渣3為CaF2,濾液中加碳酸鈉生成NiCO3沉淀,過濾,濾渣中加醋酸溶解,生成(CH3COO)2Ni溶液,然后蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到(CH3COO)2Ni固體;
(2)調(diào)節(jié)pH使Al3+、Fe3+轉(zhuǎn)化為沉淀,根據(jù)表中的數(shù)據(jù)分析;
(3)根據(jù)流程分析;
(4)酸浸過程中,1mol NiS失去6NA個電子,同時生成兩種無色有毒氣體,則生成NO和SO2;
(5)根據(jù)圖象中不同溫度、時間下酸浸出率分析。
(6)已知NiCO3的Ksp=9.6×10-6,使100ml該濾液中的Ni2+沉淀物完全,即[c(Ni2+)≤10-5molL-1],求出碳酸根離子的濃度,然后求出其物質(zhì)的量和質(zhì)量;
(7)NiO(OH)中Ni的化合價是+3價,Ni(OH)2中Ni是+2價,化合價降低,發(fā)生還原反應(yīng),所以放電時負(fù)極應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng),LaNi5H6為負(fù)極反應(yīng)物質(zhì),LaNi5H6中各元素化合價均可看作是零,所以化合價升高的只能是H元素,堿性條件下得到LaNi5與H2O。
含鎳廢料含NiS、、FeO、CaO、粉碎,加硫酸和硝酸酸浸,過濾,濾渣1為二氧化硅和硫酸鈣,浸出液含有、、、,加把亞鐵離子氧化為,然后加NaOH調(diào)節(jié)pH,使、轉(zhuǎn)化為沉淀,同時不能轉(zhuǎn)化為沉淀,所以調(diào)節(jié)pH的范圍,過濾,濾渣2為氫氧化鐵和氫氧化鋁,濾液中含有、,再加氟化銨,生成沉淀,過濾,濾渣3為,濾液中加碳酸鈉生成沉淀,過濾,濾渣中加醋酸溶解,生成溶液,然后蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到固體;
為離子化合物,故電子式為:;
調(diào)節(jié)pH使、轉(zhuǎn)化為沉淀,同時不能轉(zhuǎn)化為沉淀,根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知,調(diào)節(jié)pH的范圍為;
由流程分析可知,濾渣1為SiO2和CaSO4,濾渣3為;
酸浸過程中,1molNiS被硝酸氧化失去個電子,同時生成兩種無色有毒氣體,則生成NO和,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:;
由圖象可知,當(dāng)溫度為、時間為120min時,鎳浸出率已經(jīng)很高,和浸出率最高的點已經(jīng)很接近,但浸出率最高點的條件是、150min,所需條件更嚴(yán)格,但是浸出率卻相差不多,故酸浸的最佳溫度與時間分別為、120min;
已知的,使100ml該濾液中的沉淀物完全,即,則溶液中,與反應(yīng)的,則加入的碳酸鈉的總物質(zhì)的量,所以;
由跟中各元素化合價均可看作是零組成電池總反應(yīng):。該電池放電時,負(fù)極反應(yīng)是;
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】無水四氯化錫(SnCl4)常用作有機合成的氯化催化劑。實驗室可用熔融的錫(熔點231.9C)與Cl2 反應(yīng)制備SnCl4裝置如下圖所示。
已知,① SnCl4在空氣中極易水解生成SnO2xH2O;②SnCl2、SnCl4有關(guān)物理性質(zhì)如下表。
物質(zhì) | 顏色、狀態(tài) | 熔點/℃ | 沸點/℃ |
SnCl2 | 無色晶體 | 246 | 652 |
SnCl4 | 無色液體 | -33 | 114 |
回答下列問題:
(1)儀器a的名稱是__________,其中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________。
(2)裝置B、C 中盛裝的試劑分別是_______、__________。
(3)當(dāng)觀察到裝置F液面上方出現(xiàn)_____現(xiàn)象時才開始點燃酒精燈,待錫熔化后適當(dāng)增大氯氣流量,繼續(xù)加熱。此時繼續(xù)加熱的目的有:①加快氯氣與錫反應(yīng),②__________。
(4)E裝置中b的作用是___________。
(5)若制得產(chǎn)品中含有少量Cl2,則可采用下列_____(填字母)措施加以除去。
A.加入NaOH 萃取分液 B.加入足量錫再加熱蒸餾
C.加入碘化鉀冷凝過濾 D.加入飽和食鹽水萃取
(6)可用滴定法測定最后產(chǎn)品的純度。準(zhǔn)確稱取該樣品mg加入到適量濃鹽酸溶解,然后再加水稀釋至250 mL,用移液管移取25.00 ml,稀釋后的溶液于錐形瓶中,加入兩滴淀粉溶液作指示制,用cmol/L 的KIO3 標(biāo)準(zhǔn)溶液進行滴定,平行滴定3 次,平均消耗V mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液。已知滴定時發(fā)生的反應(yīng)為:Sn2++IO3-+H+→Sn4++I2+H2O(未配平);卮鹣铝袉栴}:
①判斷達(dá)到滴定終點的現(xiàn)象為____________。
②產(chǎn)品中SnCl2(摩爾質(zhì)量為M g/mol )的含量為____%(用含m、c、V、M 的代數(shù)式表示)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】亞硝酰氯常用于合成洗滌劑、觸媒及用作中間體。某學(xué)習(xí)小組在實驗室用與NO制備ClNO并測定其純度,進行如下實驗夾持裝置略去。
查閱資料:
年,瑞典化學(xué)家舍勒在研究軟錳礦主要成分是的過程中,將它與濃鹽酸混合加熱,產(chǎn)生了一種黃綠色氣體。
亞硝酰氯的熔點為、沸點為,氣態(tài)呈黃色,液態(tài)時呈紅褐色。
亞硝酰氯遇水易反應(yīng)生成一種氯化物和兩種氮的常見氧化物,其中一種呈紅棕色。
請回答下列問題:
Ⅰ的制備:舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣的方法至今還是實驗室制取氯氣的主要方法之一。
(1)該方法可以選擇上圖中的______填字母標(biāo)號為發(fā)生裝置,該反應(yīng)中被氧化與被還原物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為______。
(2)欲收集一瓶純凈干燥的氯氣,選擇上圖中的裝置,其連接順序為:______按氣流方向填小寫字母標(biāo)號。
Ⅱ亞硝酰氯的制備。實驗室可用下圖裝置制備亞硝酰氯冰鹽水的溫度一般在:
(3)實驗室也可用B裝置制備NO;與B裝置相比,用X裝置的優(yōu)點為 ______。
(4)組裝好實驗裝置后應(yīng)先______,然后裝入藥品。一段時間后,兩種氣體在Z中反應(yīng)的現(xiàn)象為______。
亞硝酰氯純度的測定:將所得亞硝酰氯產(chǎn)品溶于水,配制成溶液;取出,以溶液為指示劑,用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為 。已知:為磚紅色固體
(5)配制溶液時除使用燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外,還需用到的玻璃儀器是_________;滴定終點判斷的方法是____________________________。
(6)亞硝酰氯與水反應(yīng)的離子方程式為_________________________。亞硝酰氯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】固體化合物X由3種元素組成。某學(xué)習(xí)小組進行了如下實驗:
請回答:
(1) 由現(xiàn)象1得出化合物X含有________元素(填元素符號)。
(2) 固體混合物Y的成分________(填化學(xué)式)。
(3) X的化學(xué)式________。X與濃鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生黃綠色氣體,固體完全溶解,得到藍(lán)色溶液,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】硫酸是重要的化工材料,二氧化硫生成三氧化硫是工業(yè)制硫酸的重要反應(yīng)之一。
(1)將0.050molSO2和0.030molO2放入容積為1L的密閉容器中,反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)在一定條件下達(dá)到平衡,測得c(SO3)=0.040mol·L-1
①從平衡角度分析采用過量O2的目的是___。
②該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___。
③已知:K(300℃)>K(350℃),正反應(yīng)是___(填“吸”或“放”)熱反應(yīng)。若反應(yīng)溫度升高,SO2的轉(zhuǎn)化率___(填“增大”“減小”或“不變”)。
(2)某溫度下,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與體系總壓強(p)的關(guān)系如圖I所示。平衡狀態(tài)由A變到B時,平衡常數(shù)K(A)___K(B)(填“大于”“等于”或“小于”,下同)。
(3)如圖II所示,保持溫度不變,將2molSO2和1molO2加入甲容器中,將4molSO3加入乙容器中,隔板K不能移動。此時控制活塞P,使乙的容積為甲的2倍。
①若移動活塞P,使乙的容積和甲相等,達(dá)到新平衡時,SO3的體積分?jǐn)?shù)甲___乙。
②若保持乙中壓強不變,向甲、乙容器中通人等質(zhì)量的氦氣,達(dá)到新平衡時,SO3的體積分?jǐn)?shù)甲___乙。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一定質(zhì)量的某有機物與足量金屬鈉反應(yīng),可得VAL氣體。相同質(zhì)量的該有機物與適量的Na2CO3濃溶液反應(yīng),可得VBL氣體。已知在同溫、同壓下VA和VB不相同,則該有機物可能是
①CH3CH(OH)COOH ②HOOCCOOH ③CH3CH2COOH ④
A.①②B.②③C.③④D.①④
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】工業(yè)從廢鉛酸蓄電池的渣泥(主要成分為PbSO4、PbO2)回收鉛。RSR 工藝的主要流程如下:
(1)鉛酸蓄電池放電時總反應(yīng)為:
Pb(s) + PbO2(s) + 2H2SO4(aq) = 2PbSO4(s) + 2H2O(l)
正極反應(yīng):PbO2(s) + SO42-(aq) + 4H+(aq) + 2e- = PbSO4(s) + 2H2O(l)
負(fù)極反應(yīng):________。
(2)向渣泥中加入Na2CO3溶液將PbSO4轉(zhuǎn)化為更難溶的PbCO3。
①用化學(xué)平衡移動原理解釋其原因:________。
②工業(yè)上常用NaHCO3溶液代替Na2CO3溶液,將PbSO4轉(zhuǎn)化為PbCO3。PbSO4與NaHCO3溶液或Na2CO3溶液不同物質(zhì)的量比時,PbSO4的轉(zhuǎn)化率見下表。
Ⅰ | n(PbSO4)∶ n(NaHCO3) | 1∶1.5 | 1∶2 | 1∶3 |
PbSO4轉(zhuǎn)化率/% | 95.5 | 96.9 | 97.8 | |
Ⅱ | n(PbSO4)∶ n(Na2CO3) | 1∶1.5 | 1∶2 | 1∶3 |
PbSO4轉(zhuǎn)化率/% | 98 | 98 | 98 |
依據(jù)上表數(shù)據(jù),物質(zhì)的量比相同時,Ⅱ中PbSO4的轉(zhuǎn)化率比Ⅰ中的略大,原因是________。
③上述反應(yīng)除生成PbCO3外,還可能生成堿式碳酸鉛[2PbCO3·Pb(OH)2],二者受熱都易分解生成PbO。通過實驗確定產(chǎn)物中含有2PbCO3·Pb(OH)2,則該實驗操作及現(xiàn)象是________;通過定量實驗確定產(chǎn)物中2PbCO3·Pb(OH)2的含量,則需測定的數(shù)據(jù)是________。
(3)渣泥中加入Na2SO3溶液,利用其性質(zhì)是________。
(4)H2SiF4溶液溶解PbCO3的化學(xué)方程式是________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫下,將某一元酸甲、乙、丙、丁代表不同的一元酸和NaOH溶液等體積混合,兩種溶液的物質(zhì)的量濃度和混合溶液的pH如表所示:
實驗 編號 | HA的物質(zhì)的 量濃度 | NaOH的物質(zhì)的 量濃度 | 混合后溶液的pH |
甲 |
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| pHa |
乙 |
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| pH7 |
丙 |
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丁 |
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| pH10 |
從甲組情況分析,從a值大小如何判斷HA是強酸還是弱酸?________________________________________________________________________。
乙組混合溶液中和的大小關(guān)系是________填標(biāo)號。
A.前者大 后者大
C.二者相等 無法判斷
從丙組實驗結(jié)果分析,該混合溶液中__________填“”“”或“”。
分析丁組實驗數(shù)據(jù),寫出該混合溶液中下列算式的精確結(jié)果列式:__________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】丙炔酸甲酯是一種重要的有機化工原料,沸點為103~105℃。實驗室制備少量丙炔酸甲酯的反應(yīng)為:。裝置如下圖:
實驗步驟如下:
步驟1:在反應(yīng)瓶中,加入14.0g丙炔酸、50ml甲醇和2ml濃硫酸,少許碎瓷片,加熱一段時間(裝置見圖1)。
步驟2:蒸出過量的甲醇(裝置見圖2)。
步驟3:反應(yīng)液冷卻后,依次用飽和NaCl溶液、5%Na2CO3溶液、水洗滌。分離出有機相。
步驟4:有機相經(jīng)無水Na2SO4干燥、過濾、蒸餾,稱得丙炔酸甲酯12.5g。
(1)裝置圖中儀器a的名稱是____________,其作用是__________________。
(2)蒸餾燒瓶中加入碎瓷片的目的是____________。若加熱后發(fā)現(xiàn)未加碎瓷片,應(yīng)采取的正確方法是____________________________。
(3)步驟1中,加入過量甲醇的目的除作溶劑外,還有________________。
(4)步驟3中,用5%Na2CO3溶液洗滌,主要除去的物質(zhì)是________________;分離出有機相的操作名稱為____________。
(5)步驟4中,蒸餾時不能用水浴加熱的原因是______________________________。
(6)本實驗的產(chǎn)率是________(保留3位有效數(shù)字)。
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