【題目】草酸鎳晶體(NiC2O4·2H2O)難溶于水,可用于制鎳催化劑。

(探究一)某小組用廢鎳催化劑(主要成分含有Ni,還含有少量的Al2O3、Fe)制備草酸鎳晶體的部分實驗流程如下:

1粉碎的目的是  ______  。

2酸浸的目的是為了得到NiSO4但會生成新的雜質(zhì),寫出生成雜質(zhì)的化學反應方程式: ______ (只寫出一個即可)。

3一系列操作主要是為了除去溶液中鐵元素對應的離子、 ______。ㄌ顚戨x子符號)等。

4)保持其他條件相同,在不同溫度下對廢鎳催化劑進行酸浸,鎳浸出率(硫酸鎳的產(chǎn)率)隨時間變化如圖。從工業(yè)生產(chǎn)和能源利用率的角度分析,酸浸的最適宜溫度與時間分別為  ______  (填字母)

a 30℃、30min b 90℃、150min

c 70℃、120min d 90℃、120min

5沉鎳后的濾液在農(nóng)業(yè)中可用作  ______  。

6沉鎳過程如何證明Ni2+已沉淀完全  ______  。

7)將沉鎳工序:①主要過程為:蒸發(fā)濃縮、  ______ 、過濾,所得固體用95%乙醇洗滌,得草酸鎳晶體。

②用95%乙醇洗滌的目的是洗去雜質(zhì)、 ______  。

(探究二)對草酸鎳晶體(NiC2O4·2H2O)晶體進行熱重分析,溫度與TG%的關系如圖所示,

(查閱資料)①NiC2O4·2H2O加熱至240℃左右完全失去結(jié)晶水;繼續(xù)加熱至320℃,剩余固體受熱分解產(chǎn)生鎳的氧化物、CO2CO。

TG% =

A點物質(zhì)的化學式  ______  。

【答案】增大反應物的接觸面積,加快反應速率 Fe + H2SO4= FeSO4 + H2 Al2O3 + 3H2SO4=Al2(SO4)3 + 3H2O Al3+ c 氮肥 繼續(xù)滴加草酸銨溶液,不再產(chǎn)生沉淀 降溫結(jié)晶 便于快速干燥(填減少晶體損耗不得分) NiC2O4·H2O

【解析】

硫酸和氧化鋁反應生成硫酸鋁和水,鐵和硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣,乙醇易揮發(fā)且易于水混溶,草酸鎳晶體加熱至240℃左右完全失去結(jié)晶水,繼續(xù)加熱至320℃,剩余固體受熱分解產(chǎn)生鎳的氧化物、CO2CO。

1粉碎的目的是增大反應物的接觸面積,加快反應速率。

2酸浸的目的是為了得到NiSO4但會生成新的雜質(zhì),寫出生成雜質(zhì)的化學反應方程式 。

3一系列操作主要是為了除去溶液中鐵元素對應的離子、 Al3+。

4)保持其他條件相同,在不同溫度下對廢鎳催化劑進行酸浸,鎳浸出率(硫酸鎳的產(chǎn)率)隨時間變化如圖。從工業(yè)生產(chǎn)和能源利用率的角度分析,酸浸的最適宜溫度與時間分別為70℃、120min ,故選c

5沉鎳后的濾液在農(nóng)業(yè)中可用作氮肥。

6沉鎳過程如何證明Ni2+已沉淀完全繼續(xù)滴加草酸銨溶液,不再產(chǎn)生沉淀。

7)將沉鎳工序:①主要過程為:蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾,所得固體用95%乙醇洗滌,得草酸鎳晶體。

②用95%乙醇洗滌的目的是洗去雜質(zhì)、便于快速干燥。

[查閱資料]

草酸鎳晶體加熱至240℃左右完全失去結(jié)晶水,A點溫度為200℃,則為草酸鎳晶體,故A點物質(zhì)的化學式。

練習冊系列答案
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(1)橡膠屬于________(金屬合成”)材料。

(2)圖乙是鈦原子結(jié)構示意圖,則x=_____;鈦元素位于元素周期表第_____周期。

(3)鐵比鋁的強度大,但制造飛機卻用鋁合金而不用鐵合金,主要原因是鋁比鐵的密度小且抗腐蝕性能強。鋁具有很好的抗腐蝕性的原因是___________(用化學方程式表示)。

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A. 參加反應的AB的分子個數(shù)比為21

B. 生成CD的質(zhì)量比為1518

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可能含有CH4H2;④一定有CO2,可能含有H2、COCH4。其中,正確的是

A. B. C. D.

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C. t2時,c點所對應兩種溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù): >

D. t3時,甲、乙兩種不飽和溶液降溫到t1后,都能變?yōu)轱柡腿芤?/span>

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(提出問題)上層清液中溶質(zhì)的成分是什么呢?(指示劑除外)

(作出猜想)經(jīng)過討論,大家作出兩種合理的猜想:

①NaCl;______

(實驗驗證)將猜想補充完整并設計實驗加以驗證。

實驗操作

實驗現(xiàn)象

結(jié)論

取少量上層清液于試管中,滴加____溶液

_________

猜想正確

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1)加入NaOH溶液可除去的陽離子是_____(填離子符號),其反應的化學方程式為:_____。若添加的NaOH溶液和Na2CO3溶液過量,可加入適量_____(填名稱)除去。

2)操作a的名稱是_____,該操作中需要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、_____。

3)溶液M中的溶質(zhì)是Na2SO4和雜質(zhì)NaCl,觀察如圖溶解度曲線,則操作b是:先將溶液M蒸發(fā)濃縮,再降溫結(jié)晶、過濾。降溫結(jié)晶的最佳溫度范圍是_____℃以下,因為Na2SO4的溶解度_____

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