【題目】硫酸鎳是一種重要的化工中間體,是鎳行業(yè)研究的熱點(diǎn)。一種以石油化工中的廢鎳催化劑(主要成分為NiCO3和SiO2,還含有少量Fe2O3、Cr2O3)為原料制備硫酸鎳的工業(yè)流程如圖:
已知:Ⅰ.NiS、Ni(OH)2、Cr(OH)3均難溶于水,Cr(OH)3是兩性氫氧化物;
Ⅱ.Fe(OH)3不溶于NH4Cl-氨水的混合液,Ni(OH)2溶于NH4Cl氨水的混合液生成[Ni(NH3)6]2+。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)“酸溶”時(shí)為加快反應(yīng)速率,提高鎳元素的浸出率,可以采取的措施有:________。
(2)“濾渣Ⅰ”的主要成分為__(填化學(xué)式),該物質(zhì)在工業(yè)上的用途為_________(任寫(xiě)一種)。
(3)“一次堿析”時(shí),加入的NaOH溶液需過(guò)量,其目的是_________。
(4)“氨解”發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________。“凈化”時(shí)通入H2S的目的是_______。
(5)“氧化”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。
(6)“系列操作”具體是指_________、過(guò)濾、洗滌、干燥。
【答案】將廢鎳催化劑粉碎,與20%硫酸在加熱條件下反應(yīng),不斷攪拌等 SiO2 制玻璃(或制光導(dǎo)纖維) 使Cr3+轉(zhuǎn)化為CrO2-,除去含鉻微粒 Ni(OH)2+6NH3 H2O=[Ni(NH3)6]2++2OH-+6H2O 將鎳元素轉(zhuǎn)化為NiS沉淀 3NiS+8HNO3=3Ni(NO3)2+2NO↑+3S+4H2O 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶
【解析】
廢鎳催化劑(主要成分為NiCO3和SiO2,含少量Fe2O3、Cr2O3)為原料制備硫酸鎳,加入20%的硫酸酸溶、過(guò)濾,濾渣Ⅰ為SiO2,濾液加入NaOH溶液進(jìn)行一次堿析,濾液Ⅰ含有CrO2-,沉淀加入氯化銨、氨水緩沖液,由信息②可知濾渣Ⅱ?yàn)闅溲趸F,過(guò)濾得到的濾液含有[Ni(NH3)6]2+,“凈化”時(shí)加入的H2S,將鎳元素轉(zhuǎn)化為NiS沉淀,加入硝酸氧化,可生成S和Ni2+,加入氫氧化鈉生成Ni(OH)2,過(guò)濾后加入硫酸可得到硫酸鎳,經(jīng)蒸發(fā)濃度、冷卻結(jié)晶得到晶體,以此解答該題。
(1)“酸溶”時(shí)為加快反應(yīng)速率,提高鎳元素的浸出率應(yīng)先將廢鎳催化劑粉碎,以增大固體表面積,再與20%硫酸在100℃下反應(yīng)2小時(shí),加熱可增大反應(yīng)速率,提交浸出率;
(2)NiCO3、Fe2O3、Cr2O3均溶于硫酸,SiO2不溶于硫酸,“濾渣Ⅰ”的主要成分為SiO2;工業(yè)上可利用SiO2制玻璃、制粗硅、制光導(dǎo)纖維等;
(3) Ni(OH)2、Cr(OH)3均難溶于水,Cr(OH)3是兩性氫氧化物,則加入過(guò)量的氫氧化鈉,會(huì)發(fā)生Cr3++4OH-=CrO2-+2H2O,使Cr3+轉(zhuǎn)化為CrO2-,除去含鉻微粒;
(4)Fe(OH)3不溶于NH4Cl-氨水的混合液,Ni(OH)2溶于NH4Cl-氨水的混合液生成[Ni(NH3)6]2+,從而實(shí)現(xiàn)鎳元素和鐵元素的分離,反應(yīng)方程式為:Ni(OH)2+6NH3 H2O=[Ni(NH3)6]2++2OH-+6H2O;“凈化“時(shí)通入H2S的目的是將鎳元素轉(zhuǎn)化為NiS沉淀;
(5)稀HNO3具有強(qiáng)的氧化性,會(huì)將NiS氧化為Ni(NO3)2 、S單質(zhì),硝酸被還原為NO,則根據(jù)電子守恒、原子守恒,可得“氧化”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式3NiS+8HNO3=3Ni(NO3)2+2NO↑+3S+4H2O;
(6)從NiSO4溶液中獲得NiSO47H2O的操作為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥。
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 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(lái)源: 題型:
【題目】(1)如圖各物質(zhì)中,A、B、C是常見(jiàn)金屬單質(zhì),甲、乙、丙是氣體且乙是黃綠色的氣體(圖中有些反應(yīng)的產(chǎn)物和反應(yīng)的條件沒(méi)有全部標(biāo)出)。
寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式:
反應(yīng)①_____。
反應(yīng)②_____。
反應(yīng)③_____。
(2)沉Co是用碳酸氫銨將中的形成碳酸鹽沉淀,試寫(xiě)出化學(xué)方程式:____。
(3)鐵硼礦(主要成分為)可以制得硼酸,試寫(xiě)出鐵硼礦與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:___。
(4)工業(yè)上用軟錳礦(主要成分)制備錳酸鉀。寫(xiě)出、KOH的熔融混合物中通入空氣時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式:___。
(5)將氨氣通入石灰乳,加入溴,于65℃進(jìn)行反應(yīng)也可制得溴化鈣,此反應(yīng)中還生成一種無(wú)色氣體,寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式:___。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】CH3OH 是一種無(wú)色有刺激性氣味的液體,在生產(chǎn)生活中有重要用途。
Ⅰ.目前工業(yè)上有一種方法是用 CO2 生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g) +3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g),該反應(yīng)的能量變化如圖所示:
(1)你認(rèn)為該反應(yīng)為_____(填放熱或吸熱)反應(yīng).
(2)恒容容器中,對(duì)于以上反應(yīng),能加快反應(yīng)速率的是_____。
a.升高溫度 b.充入 He c.加入催化劑 d.降低壓強(qiáng)
Ⅱ. CH3OH 也是一種重要的燃料,一定條件下發(fā)生反應(yīng):
2CH3OH(g)+3O2(g) =2 CO2(g)+4H2O(g)。
(3)某溫度下,將 4mol CH3OH 和 6 mol O2 充入 2 L 的密閉容器中經(jīng)過(guò) 4 min 反應(yīng)達(dá)到平衡,測(cè)得 c(O2)=1.5mol·L-1,4 min 內(nèi)平均反應(yīng)速率 υ(H2O)=_____。
(4)CH3OH 燃料電池是目前開(kāi)發(fā)最成功的燃料電池之一,這種燃料電池由甲醇、空氣(氧氣)、KOH(電解質(zhì)溶液)構(gòu)成。則下列說(shuō)法正確的是_____(填序號(hào))。
①電池放電時(shí)通入空氣的電極為負(fù)極
②電池放電時(shí),電解質(zhì)溶液的堿性逐漸減弱
③電池放電時(shí)每消耗 6.4 g CH3OH 轉(zhuǎn)移 1.2 mol 電子
(5)以 CH3OH、空氣(氧氣)、氫氧化鉀溶液為原料,石墨為電極構(gòu)成燃料電池,該電池中負(fù)極上的電極反應(yīng)式是:____________________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)取V L濃縮的海水,用下圖所示裝置模擬工業(yè)法提溴;卮鹣铝袉(wèn)題:
(1)裝置A可用于實(shí)驗(yàn)室制備氯氣,其反應(yīng)原理為________________________________(用離子方程式表示),裝置B是SO2貯氣瓶,則Q中的溶液為________________。
(2)溴的富集過(guò)程:
①通入氯氣與通入熱空氣的順序是先通______________,通入氯氣時(shí)K1、K2、K3的關(guān)、開(kāi)方式是___________________。
②裝置D的作用是_______________________________,通入SO2時(shí)裝置E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________。
(3)溴的精制:
①待裝置E中Br-全部轉(zhuǎn)化為單質(zhì)后,再利用下圖中的____________(填字母)裝置進(jìn)行蒸餾即可得到純溴。
②假設(shè)最終得到m g純溴,實(shí)驗(yàn)中溴的利用率為b%,則濃縮海水中c(Br-)=______________.
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列文字表述與反應(yīng)方程式對(duì)應(yīng)且正確的是 ( )
A. 溴乙烷中滴入AgNO3溶液檢驗(yàn)其中的溴元素:Br-+Ag+ = AgBr↓
B. 用醋酸除去水垢:CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + H2O + CO2↑
C. 苯酚鈉溶液通入少量CO2:
D. 實(shí)驗(yàn)室用液溴和苯在催化劑作用下制溴苯:
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某有機(jī)物,只可能含有C、H、O三種元素,在標(biāo)況下,其蒸氣的密度是H2的21倍。測(cè)得其質(zhì)量為10.5g,在氧氣中充分燃燒,生成33g二氧化碳和13.5g水,求該化合物的分子式,并寫(xiě)出其所有可能結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】A、B、C是中學(xué)化學(xué)常見(jiàn)的三種物質(zhì),它們之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下所示(部分反應(yīng)條件及產(chǎn)物略去):
(1)若A是一種淡黃色固體單質(zhì),則C與H2O反應(yīng)的生成物為______(填化學(xué)式)。
(2)若C是一種淡黃色固體化合物,則C與CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________。
(3)若A可由圖所示裝置制得,且B、C均為會(huì)污染空氣的氣體,請(qǐng)寫(xiě)出A轉(zhuǎn)化成B的化學(xué)方程式:________________________________________________________________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】結(jié)合元素周期表回答下列問(wèn)題:
(1)①表中實(shí)線是元素周期表的部分邊界,請(qǐng)?jiān)趫D1中用實(shí)線補(bǔ)全元素周期表的邊界________
②請(qǐng)畫(huà)出金屬與非金屬的分界線________
③請(qǐng)?jiān)诜娇蛑?/span>(圖3)按氦元素的式樣寫(xiě)出h元素原子的相關(guān)信息________
(2)X、Y、Z是周期表中相鄰的三種短周期元素,X和Y同周期,Y和Z同主族,三種元素原子的最外層電子數(shù)之和為17,核內(nèi)質(zhì)子數(shù)之和為31。
①X是______, Z是______(填寫(xiě)元素名稱)
②X, Y, Z 三種元素的簡(jiǎn)單離子半徑大小順序是_____________________________
③三種元素形成的單質(zhì)氧化性最強(qiáng)的化學(xué)式為______
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】今年是門(mén)捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z為短周期主族元素,W原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的3倍。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.原子半徑:W<X
B.Y 的最高價(jià)氧化物的水化物是強(qiáng)酸
C.氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性:Z<W
D.X 的位置為第三周期IVA族
查看答案和解析>>
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無(wú)主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com