【題目】鎳粉常用于各種高光澤裝飾漆和塑料生產(chǎn),也常用作催化劑。
I、【鎳粉制備】:
工業(yè)用電解鎳新液(主要含NiSO4、NiCl2)制備堿式碳酸鎳晶體xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O,并利用其制備鎳粉的流程如下:
(1)反應(yīng)器中的一個(gè)重要反應(yīng)為3NiSO4 + 3Na2CO3 + 2H2O = NiCO3·2Ni(OH)2 +3Na2SO4 + 2X,X的化學(xué)式為。
(2)物料在反應(yīng)器中反應(yīng)時(shí)需要控制反應(yīng)條件。
分析下圖,反應(yīng)器中最適合的溫度及pH分別為℃、。
(3)生產(chǎn)中,pH逐漸增加,生成Ni(OH)2含量也相對增加,則生成的堿式碳酸鎳晶體中,鎳的含量將(填“升高”、“降低”或“不變”)。
(4)操作1的名稱是 , 實(shí)驗(yàn)室完成此操作,需要的玻璃儀器是燒杯、玻璃棒及 , 其中玻璃棒的作用是。
(5)固體洗滌時(shí),需用純水洗滌,檢驗(yàn)其洗滌干凈的試劑是。
(6)氣體Y是空氣中含量最多的氣體,其是(填名稱)。
(7)操作2含過濾、水洗、95%酒精浸泡、晾干等操作,其中用95%酒精浸泡的目的是。
(8)II、【測定堿式碳酸鎳晶體的組成】:為測定堿式碳酸鎳晶體(xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O)組成,某小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案及裝置:
【資料卡片】:
①堿式碳酸鎳晶體受熱會(huì)完全分解生成NiO、CO2及H2O。
②400℃左右,NiO會(huì)氧化生成Ni2O3。
③堿石灰是NaOH及CaO的混合物,可以吸收CO2和H2O。
【實(shí)驗(yàn)步驟】:
①……;②準(zhǔn)確稱取3.77g xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O放在B裝置中,連接儀器;③打開彈簧夾a,鼓入一段時(shí)間空氣,稱量裝置C、D的質(zhì)量;④關(guān)閉彈簧夾a,加熱裝置B至裝置C中導(dǎo)管末端無氣泡冒出;⑤打開彈簧夾a,……;⑥準(zhǔn)確稱量裝置C、D的質(zhì)量;⑦根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算(相關(guān)數(shù)據(jù)如表)。
裝置C / g | 裝置D / g | 裝置E / g | |
加熱前 | 200.00 | 180.00 | 180.00 |
加熱后 | 201.08 | 180.44 | 180.00 |
【實(shí)驗(yàn)分析及數(shù)據(jù)處理】:
完善實(shí)驗(yàn)步驟中的填空:①;⑤。
(9)計(jì)算xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O中x:y:z的值。
(10)左側(cè)通空氣的目的是、。
(11)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,稱得裝置B中殘留固體質(zhì)量為2.33g。請通過計(jì)算確定殘留固體的組成及各成分的質(zhì)量(寫出計(jì)算過程,精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位)。
【答案】
(1)CO2
(2)55,8.3
(3)升高
(4)過濾,漏斗,引流
(5)BaCl2溶液或Ba(NO3)2溶液或Ba(OH) 2溶液
(6)氮?dú)?
(7)便于快速晾干
(8)檢查裝置氣密性,緩緩?fù)ǹ諝庖欢螘r(shí)間
(9)1:2:4
(10)排盡裝置中原有的CO2和水蒸氣,將裝置B中的CO2和水蒸氣完全排出 【實(shí)驗(yàn)反思】:
(11)解:
NiCO3·2Ni(OH)2 ·4H2O ~ | 3NiO ~ | 3Ni ~ | 3O |
377 | 225 | 177 | 48 |
3.77g | 2.25g | 1.77g | 0.48g |
∵ 裝置B中殘留固體質(zhì)量為2.33g∴ 殘留固體中O元素質(zhì)量為2.33g – 1.77g = 0.56g,大于0.48g殘留固體中Ni、O元素質(zhì)量比為1.77g:0.56g = 177:56而NiO及Ni2O3中Ni、O元素質(zhì)量比分別為177:48、177:72,故殘留固體為NiO和Ni2O3的混合物。殘留固體質(zhì)量增加2.33g – 2.25g = 0.08g,是和NiO反應(yīng)的O2質(zhì)量 設(shè)與氧氣反應(yīng)的NiO質(zhì)量為x 生成的Ni2O3質(zhì)量為y
4 NiO + | O2 | 2Ni2O3 |
300 | 32 | 332 |
x | 0.08g | y |
x=0.75g y=0.83g剩余NiO質(zhì)量為2.25g – 0.75g = 1.5g,生成Ni2O3 0.83g。
【解析】I、(1)根據(jù)質(zhì)量守恒定律反應(yīng),前后原子的總類和數(shù)目不變,
3NiSO4 + 3Na2CO3 + 2H2O = NiCO3·2Ni(OH)2 +3Na2SO4 + 2X,
反應(yīng)前: | 反應(yīng)后 |
Ni:3 | Ni:3 |
O:23 | O:17 |
H:4 | H:4 |
C:3 | C:1 |
所以X為:CO2;
(2)反應(yīng)器中雜質(zhì)的含量越低越好,所以最適合的溫度為55,最適合的pH為8.3;
(3)在NiCO3中鎳的含量小于Ni(OH)2中鎳的含量,生產(chǎn)中,pH逐漸增加,生成Ni(OH)2含量也相對增加,NiCO3的含量相對減小,則生成的堿式碳酸鎳晶體中,鎳的含量將升高;
(4)操作1將固體和液體分開,所以操作1為過濾,過濾過程中需要的玻璃儀器是燒杯、玻璃棒及漏斗,玻璃棒起到引流的作用;
(5)洗滌的目的是將堿式碳酸鎳晶體表面的硫酸鈉溶液等除去,檢驗(yàn)其洗滌的是否干凈,即檢查是否有硫酸根離子,可加入BaCl2溶液或Ba(NO3)2溶液或Ba(OH) 2溶液,觀察是否生成不溶于硝酸的沉淀;
(6)空氣中含量最多的氣體是氮?dú)猓?/span>
(7)用95%酒精浸泡的目的是使固體表面的水分分散到酒精中,便于固體快速晾干;
II、(8)做有關(guān)氣體的制取和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)前,應(yīng)先檢查裝置的氣密性,加熱后,為了將堿式碳酸鎳晶體受熱會(huì)完全分解生成的CO2及H2O完全被裝置C、D吸收,緩緩?fù)ㄒ欢螘r(shí)間除去水分和二氧化碳的空氣;
(9)裝置C增加的質(zhì)量(1.08g)為生成水的質(zhì)量,裝置D增加的質(zhì)量(0.44g)為生成二氧化碳的質(zhì)量;所以NiO的質(zhì)量為3.77g-1.08g-0.44g=2.25g
xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O (x+y)NiO+ | xCO2↑+ | (y+z)H2O |
75(x+y) | 44x | 18(y+z) |
2.25g | 0.44g | 1.08g |
所以 , , ,
解得:x:y:z=1:2:4;
(10)實(shí)驗(yàn)開始前左側(cè)通空氣的目的是排盡裝置中原有的CO2和水蒸氣;實(shí)驗(yàn)完畢時(shí)左側(cè)通空氣的目的是將裝置B中的CO2和水蒸氣完全排出 .
(11)解:
NiCO3·2Ni(OH)2 ·4H2O ~ | 3NiO ~ | 3Ni ~ | 3O |
377 | 225 | 177 | 48 |
3.77g | 2.25g | 1.77g | 0.48g |
∵ 裝置B中殘留固體質(zhì)量為2.33g
∴ 殘留固體中O元素質(zhì)量為2.33g – 1.77g = 0.56g ,大于0.48g
殘留固體中Ni、O元素質(zhì)量比為1.77g:0.56g = 177:56
而NiO及Ni2O3中Ni、O元素質(zhì)量比分別為177:48、177:72,故殘留固體為NiO和Ni2O3的混合物;
殘留固體質(zhì)量增加2.33g – 2.25g = 0.08g,是和NiO反應(yīng)的O2質(zhì)量
設(shè)與氧氣反應(yīng)的NiO質(zhì)量為x 生成的Ni2O3質(zhì)量為y
4 NiO + | O2 | 2Ni2O3 |
300 | 32 | 332 |
x | 0.08g | y |
x=0.75g y=0.83g
剩余NiO質(zhì)量為2.25g – 0.75g = 1.5g,生成Ni2O3 0.83g.
所以答案是:
(1)CO2;
(2)55; 8.3;
(3)升高;
(4)過濾; 漏斗; 引流;
(5)BaCl2溶液或Ba(NO3)2溶液或Ba(OH)2溶液(答AgNO3溶液不給分,因?yàn)橄礈煲褐蠧l-含量很低);
(6)氮?dú)猓ㄌ罨瘜W(xué)式不給分);
(7)便于快速晾干;
(8)①檢查裝置氣密性; ②緩緩?fù)ǹ諝庖欢螘r(shí)間;
(9)1:2:4;
(10)排盡裝置中原有的CO2和水蒸氣; 將裝置B中的CO2和水蒸氣完全排出;
(11)0.83g.
【考點(diǎn)精析】通過靈活運(yùn)用根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算,掌握各物質(zhì)間質(zhì)量比=系數(shù)×相對分子質(zhì)量之比即可以解答此題.
年級 | 高中課程 | 年級 | 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:初中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列分類合理的是
A.鈣、鋅、鐵都是人體中的必需微量元素
B.礦泉水、石油、生鐵都屬于混合物
C.銅、人體和氯化鈉都屬于導(dǎo)體
D.鉗子、開瓶器、鑷子都是省力杠桿
查看答案和解析>>
科目:初中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖是a、b、c三種固體的溶解度曲線,下列說法不正確的是( )
A.t2℃時(shí)a、b的飽和溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等
B.當(dāng)b中含有少量a時(shí),可以用蒸發(fā)結(jié)晶的方法提純b
C.通過降低溫度可將c的飽和溶液變?yōu)椴伙柡腿芤?/span>
D.將t2℃時(shí)a、b的飽和溶液降溫至t1℃,析出晶體質(zhì)量a一定大于b
查看答案和解析>>
科目:初中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列做法無助于減輕空氣污染的是
A.拆除舊房時(shí)邊拆邊灑水B.禁止用焚燒的方法處理農(nóng)田中的稻草
C.不在室內(nèi),但可在露天場所吸煙D.禁止尾氣排放不達(dá)標(biāo)的汽車上路行駛
查看答案和解析>>
科目:初中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】區(qū)別下列各組常見物質(zhì),括號(hào)內(nèi)選用的方法或試劑正確的是
A.硬水和軟水(肥皂水)B.一氧化碳和二氧化碳?xì)怏w(觀察顏色)
C.氫氣和氧氣(聞氣味)D.二氧化碳和氮?dú)?/span>(燃著的木條)
查看答案和解析>>
科目:初中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鎂是一種用途很廣的金屬材料,目前世界上60%的鎂是從海水中提取的,主要步驟是從海水中得到金屬鎂。下圖是從海水中提取鎂的簡單流程:
(1)為了使 MgCl2轉(zhuǎn)化為沉淀,試劑A可以用 , 加入試劑A過量的目的是 , 驗(yàn)證MgCl2已完全沉淀的方法是;試劑C可選用。
(2)無水MgCl2在熔融狀態(tài)下通電后會(huì)產(chǎn)生Mg和Cl2 , 寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:。
(3)海水本身就是含有MgCl2的溶液,它與通過步驟①、②得到的MgCl2溶液有何不同:。
查看答案和解析>>
科目:初中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法不正確的是( )
A. 分解反應(yīng)的反應(yīng)物一定是化合物
B. 由同種分子構(gòu)成的物質(zhì)一定是純凈物
C. 核電荷數(shù):S2﹣=S
D. 在原子中質(zhì)子數(shù)不一定等于電子數(shù)
查看答案和解析>>
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