【題目】鎳廢料中主要含有Ni,還有少量的CuFePb等。現(xiàn)從中制取Ni2O3,可用于制造人造衛(wèi)星、宇宙飛船的高能電池,也可用于制成鎳鎘堿性電池。生產(chǎn)流程見(jiàn)下:

已知0.010 mol/L金屬離子在不同pH下的沉淀情況如下:

Fe3+

Cu2+

Ni2+

Fe2+

開(kāi)始沉淀pH

3.0

5.0

7.4

9.7

完全沉淀pH

4.0

6.5

9.0

11

回答下列問(wèn)題:

1)加入碳酸鈣調(diào)pH的目的是___________________,沉渣2”的主要成分是_____,必須先過(guò)濾沉渣1”后再進(jìn)行Cu”的原因是______________。

2)用離子方程式解釋加入NH4F “Ca”的過(guò)程________________。

3酸浸時(shí)參與反應(yīng)的H2SO4HNO3物質(zhì)的量比保持為3:2,此時(shí)Ni單質(zhì)所發(fā)生的化學(xué)方程式為_______。

4操作X”________、________

5)向NiO中加入鹽酸溶解,待完全溶解后,加入足量NaOH溶液,再加入NaClO溶液,寫(xiě)出其中和NaClO相關(guān)的反應(yīng)的離子方程式為__________________。

6)根據(jù)上表數(shù)據(jù),計(jì)算當(dāng)0.010 mol/L NiSO4溶液中Ni2+完全沉淀時(shí)的c(Ni2+) ____mol/L。

【答案】提高溶液 pH,去除Fe3+(使之轉(zhuǎn)化為 Fe(OH)3) CuS Cu”時(shí)溶液pH會(huì)降低,可能會(huì)溶解部分Fe(OH)3沉淀 Ca2+ +2F-=CaF2 3Ni+3H2SO4+2HNO3=3NiSO4+2NO↑+4H2O 過(guò)濾 洗滌 2Ni(OH)2+ClO- =Ni2O3+Cl- +2H2O 10-5.2

【解析】

由流程圖可知,鎳廢料在7080℃條件下,與硫酸和硝酸的混酸反應(yīng),鎳廢料溶解得到浸出液,向浸出液中加入雙氧水,將亞鐵離子氧化為鐵離子,加入碳酸鈣調(diào)節(jié)溶液pH,可使鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀而除去;向?yàn)V液中加入H2S,溶液中銅離子轉(zhuǎn)化為硫化銅沉淀而除去;向所得濾液中加入NH4F溶液,溶液中鈣離子轉(zhuǎn)化為氟化鈣沉淀而除去;向?yàn)V液中加入草酸溶液,溶液中鎳離子轉(zhuǎn)化為草酸鎳沉淀,煅燒草酸鎳沉淀,草酸鎳分解生成NiO,向NiO中加入鹽酸溶解NiO生成Ni2+,Ni2+在堿性條件下與次氯酸鈉反應(yīng)生成氧化鎳。

1)加入碳酸鈣調(diào)節(jié)溶液pH,可使鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀而除去;向?yàn)V液中加入H2S,溶液中銅離子轉(zhuǎn)化為硫化銅沉淀;除溶液中銅離子時(shí),銅離子與硫化氫反應(yīng)時(shí),有氫離子生成,使溶液pH會(huì)降低,可能會(huì)溶解部分Fe(OH)3沉淀,所以必須先過(guò)濾沉渣1”后再進(jìn)行Cu”,故答案為:提高溶液 pH,去除Fe3+(使之轉(zhuǎn)化為 Fe(OH)3);CuS ; Cu”時(shí)溶液pH會(huì)降低,可能會(huì)溶解部分Fe(OH)3沉淀;

2)加入NH4F溶液,溶液中的鈣離子與氟離子反應(yīng)生成氟化鈣沉淀,達(dá)到除鈣的目的,反應(yīng)的離子方程式為Ca2++2F-=CaF2;故答案為:Ca2++2F-=CaF2;

3)由題意設(shè)H2SO4HNO3物質(zhì)的量分別為3mol,2mol;兩種混合酸提供氫離子8mol,2mol硝酸根離子全部被還原為2mol一氧化氮,轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為6mol,鎳在反應(yīng)中被氧化為硫酸鎳,根據(jù)電子守恒可知,消耗金屬鎳3mol,則反應(yīng)的化學(xué)方程式為:3Ni+3H2SO4+2HNO3

=3NiSO4+2NO↑+4H2O,故答案為:3Ni+3H2SO4+2HNO3=3NiSO4+2NO↑+4H2O;

4)向?yàn)V液中加入草酸,溶液中鎳離子與草酸反應(yīng)生成草酸鎳沉淀,然后進(jìn)行過(guò)濾、洗滌干燥得到草酸鎳沉淀,故答案為:過(guò)濾;洗滌;

5)向NiO中加入鹽酸溶解,待完全溶解后生成NiCl2,NiCl2在堿性環(huán)境下被次氯酸鈉氧化為三氧化二鎳、次氯酸鈉被還原為氯化鈉,反應(yīng)的離子方程式為:2Ni(OH)2+ClO-=

Ni2O3+Cl-+2H2O ,故答案為:2Ni(OH)2+ClO-=Ni2O3+Cl-+2H2O;

6)由表中數(shù)據(jù)可知,當(dāng)0.010 mol/L NiSO4溶液中Ni2+開(kāi)始沉淀時(shí),溶液中cOH-=10-6.6mol/LKsp[Ni(OH)2]= cNi2+c2OH-= 0.010 mol/L×(10-6.6mol/L)2=10-15.2,當(dāng)0.010 mol/L NiSO4溶液中Ni2+完全沉淀時(shí),溶液中cOH-=10-5mol/L,cNi2+===10-5.2 mol/L,故答案為:10-5.2。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A. a電極反應(yīng)為:

B. b為陽(yáng)極,發(fā)生氧化反應(yīng)

C. 電解一段時(shí)間b極區(qū)溶液pH升高

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【題目】胡椒醛衍生物在香料、農(nóng)藥、醫(yī)藥等領(lǐng)域有著廣泛用途,A為香草醛,以A為原料合成5-三氟甲基胡椒醛(E)的路線如圖所示:

已知:

(1)反應(yīng)①的類型是 。

(2)寫(xiě)出A中含氧官能團(tuán)的名稱 。

(3)寫(xiě)出反應(yīng)③的化學(xué)方程式 。

(4)寫(xiě)出滿足下列條件A的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 。

①能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出氣體

②不與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng)

③含苯環(huán),核磁共振氫譜顯示其有5種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子

(5)以A和2-氯丙烷為原料,可合成香草醛縮丙二醇(),寫(xiě)出合成流程圖(無(wú)機(jī)試劑任用)。合成流程圖示例如下:

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【題目】有機(jī)物A只含有C、H、O三種元素,常用作有機(jī)合成的中間體。16.8 g該有機(jī)物經(jīng)燃燒生成44.0 g CO2和14.4 g H2O;質(zhì)譜圖表明其相對(duì)分子質(zhì)量為84,紅外光譜分析表明A分子中含有O-H鍵和-C≡C-H,核磁共振氫譜上有三個(gè)峰,峰面積之比為6∶1∶1。

(1)A的分子式是 。

(2)下列物質(zhì)中,一定條件下能與A發(fā)生反應(yīng)的是 。

a.H2 b.Na c.酸性KMnO4溶液 d.Br2

(3)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是 。

(4)有機(jī)物B是A的同分異構(gòu)體,能發(fā)生銀鏡反應(yīng),1 mol B最多能與2 mol H2加成。B中所有碳原子一定處于同一個(gè)平面,請(qǐng)寫(xiě)出所有符合條件的B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式(不考慮立體異構(gòu)) 、 。

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【題目】原子中質(zhì)子、中子、電子的數(shù)量、質(zhì)量和電性之間存在一定的相互關(guān)系。請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白:

(1)質(zhì)子數(shù)決定________的種類;質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)決定________的種類。

(2)代表一個(gè)質(zhì)量數(shù)為________、質(zhì)子數(shù)為______、中子數(shù)為________、核外電子數(shù)為________的原子。

(3)質(zhì)量數(shù)=________________,對(duì)任一原子,核電荷數(shù)=________;對(duì)中性原子,核外電子數(shù)=________。

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A. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,WZ為液態(tài)B. 原子半徑大小為W<X<Y

C. YQ2YW4均只含極性共價(jià)鍵D. 氫化物的穩(wěn)定性為Q>Y>Z

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【題目】有機(jī)物J是一種消炎鎮(zhèn)痛藥,下圖為J的合成路線(部分產(chǎn)物和反應(yīng)條件省略)

已知部分信息如下:

(此類物質(zhì)易與水、酸等反應(yīng))

回答下列問(wèn)題:

(1)A中官能團(tuán)的名稱是_________,D + I→J的反應(yīng)類型為___________。

(2)反應(yīng)B→C的化學(xué)方程式為__________________。

(3)E→F的反應(yīng)條件為___________,在質(zhì)譜儀上E的最大質(zhì)荷比為________。

(4)J有多種同分異構(gòu)體,其中滿足下列條件,且苯環(huán)上一氯代物只有兩種的異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________________。

a.氨基(–NH2)與苯環(huán)直接相連;b.能發(fā)生銀鏡反應(yīng);c.能發(fā)生水解反應(yīng)

(5)證明G已部分生成H的實(shí)驗(yàn)方案是__________________。

(6)參照上述流程,設(shè)計(jì)以 為原料,制備的合成路線(無(wú)機(jī)試劑任選)。_______________________________。

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【題目】2007年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主Gerhard Ertl對(duì)金屬Pt表面催化CO氧化反應(yīng)的模型進(jìn)行了深入研究。下列關(guān)于Pt的說(shuō)法正確的是( )

A.PtPt的質(zhì)子數(shù)相同,互稱為同位素

B.PtPt的中子數(shù)相同,互稱為同位素

C.PtPt的核外電子數(shù)相同,是同一種核素

D.PtPt的質(zhì)量數(shù)不同,不能互稱為同位素

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