【題目】醋酸鎳[(CH3COO)2Ni]是一種重要的化工原料。一種以含鎳廢料(含NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2)為原料,制取醋酸鎳的工藝流程圖如下:
相關(guān)離子生成氫氧化物的pH 和相關(guān)物質(zhì)的溶解性如下表:
金屬離子 | 開始沉淀的pH | 沉淀完全的pH | 物質(zhì) | 20℃時(shí)溶解性(H2O) |
Fe3+ | 1.1 | 3.2 | CaSO4 | 微溶 |
Fe2+ | 5.8 | 8.8 | NiF | 可溶 |
Al3+ | 3.0 | 5.0 | CaF2 | 難溶 |
Ni2+ | 6.7 | 9.5 | NiCO3 | Ksp=9.60×10-6 |
(1)調(diào)節(jié)pH 步驟中,溶液pH的調(diào)節(jié)范圍是________。
(2)濾渣1和濾渣3 主要成分的化學(xué)式分別是________、________。
(3)寫出氧化步驟中加入H2O2 發(fā)生反應(yīng)的離子方程式________。
(4)酸浸過程中,1molNiS失去6 NA個(gè)電子,同時(shí)生成兩種無色有毒氣體。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式________。
(5)沉鎳過程中,若c(Ni2+)=2.0 mol·L-1,欲使100 mL該濾液中的Ni2+沉淀完全[c(Ni2+)≤10-5mol·L-1],則需要加入Na2CO3固體的質(zhì)量最少為________g。(保留小數(shù)點(diǎn)后1位有效數(shù)字)
(6)保持其他條件不變,在不同溫度下對(duì)含鎳廢料進(jìn)行酸浸,鎳浸出率隨時(shí)間變化如圖。酸浸的最佳溫度與時(shí)間分別為________。
【答案】 5.0≤pH<6.7 SiO2、CaSO4 CaF2 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O NiS+H2SO4+2HNO3=NiSO4+SO2↑+2NO↑+2H2O 31.4g 70℃和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(shí)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。
(1).調(diào)節(jié)pH使Al3+、Fe3+轉(zhuǎn)化為沉淀,同時(shí)Ni2+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5.0≤pH<6.7,故答案為:5.0≤pH<6.7;
(2).由上述流程分析可知,濾渣1為二氧化硅和硫酸鈣,濾渣3為CaF2,故答案為:SiO2、CaSO4;CaF2;
(3).氧化步驟中加入H2O2,可將Fe2+氧化為Fe3+,反應(yīng)的離子方程式為:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,故答案為:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(4).酸浸過程中,1mol NiS被硝酸氧化失去6NA個(gè)電子,同時(shí)生成兩種無色有毒氣體,則生成NO和SO2,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:NiS+H2SO4+2HNO3=NiSO4+SO2↑+2NO↑+2H2O,故答案為:NiS+H2SO4+2HNO3=NiSO4+SO2↑+2NO↑+2H2O;
(5).已知NiCO3的Ksp=9.60×10-6,使100mL該濾液中的Ni2+沉淀完全,即[c(Ni2+)≤10-5mol·L-1],則溶液中c(CO32-)===0.96mol/L,與Ni2+反應(yīng)的n(CO32-)=cV=2mol/L×0.1L=0.2mol,則加入的碳酸鈉的總物質(zhì)的量n(CO32-)=0.2mol+0.96mol/L×0.1L=0.296mol,則m(Na2CO3)=n×M=0.296mol×106g/mol=31.4g,故答案為:31.4;
(6).由圖象可知,在70℃、120min時(shí),酸浸出率最高,故答案為:70℃和120min。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下圖是石蠟油在熾熱碎瓷片的作用下產(chǎn)生某氣體并檢驗(yàn)其性質(zhì)的相關(guān)實(shí)驗(yàn),請完成下列問題:
(1)A中產(chǎn)生的氣體是___________(填名稱),該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式__________________________;
(2)B中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:_____________________,原因是:__________________________________;
(3)C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:_________________________________,反應(yīng)類型:______________ ;
(4)在D處點(diǎn)燃時(shí)必須進(jìn)行的操作_________________________________;
(5)下列說法正確的是(_______)
A.聚乙烯塑料可以用做食品袋、餐具和地膜
B.乙烯分子中所有原子不共面
C.高錳酸鉀溶液浸泡過的硅藻土可以保鮮水果
D.乙烯是一種植物生產(chǎn)調(diào)節(jié)劑,可以延長果實(shí)和花朵的成熟期
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】1869年2月,編制并公布了世界上第一張?jiān)刂芷诒淼目茖W(xué)家是( )
A.英國的舍勒B.俄國的門捷列夫
C.瑞士的維爾納D.意大利的阿伏伽德羅
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室制Cl2的反應(yīng)為:MnO2+4HC1(濃) MnCl2+Cl2+2H2O,下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是( )
A.MnO2是還原劑
B.HCl被氧化
C.MnO2發(fā)生氧化反應(yīng)
D.4molHCl參加反應(yīng)則轉(zhuǎn)移4mol電子
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】草木灰中富含鉀鹽,主要成分是碳酸鉀,還含有少量氯化鉀和硫酸鉀,F(xiàn)從草木灰中提取鉀鹽,并用實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)其中的CO、SO和Cl-。
(1)從草木灰中提取鉀鹽的實(shí)驗(yàn)操作順序如下:①稱量樣品,②溶解沉降,③________,④蒸發(fā),⑤冷卻結(jié)晶。
(2)在進(jìn)行③、④操作時(shí),都要用到玻璃棒,其作用分別是:③________;④________。
(3)將制得的少量晶體放入試管,加蒸餾水溶解并把溶液分成三份,分裝在3支試管里。
①在第一支試管里加入稀鹽酸,可觀察有________生成,證明溶液中有________離子。
②在第二支試管里加入足量稀鹽酸后,再加入BaCl2溶液,可觀察到有________生成,證明溶液中有________離子。
③在第三支試管里加入足量Ba(NO3)2溶液,過濾后,再向?yàn)V液中加入足量稀硝酸后,再加入AgNO3溶液,可觀察到有________生成,證明溶液中有________離子。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】醋酸亞鉻水合物[Cr(CH3COO)2]2·2H2O是一種氧氣吸收劑,為紅棕色晶體,易被氧化,微溶于乙醇,不溶于水和乙醚(易揮發(fā)的有機(jī)溶劑)。其制備裝置及步驟如下:
①檢查裝置氣密性,往三頸燒瓶中依次加入過量鋅粉、適量CrCl3溶液。
②關(guān)閉k2打開k1,旋開分液漏斗的旋塞并控制好滴速。
③待三頸燒瓶內(nèi)的溶液由深綠色(Cr3+)變?yōu)榱了{(lán)色(Cr2+)時(shí),把溶液轉(zhuǎn)移到裝置乙中,當(dāng)出現(xiàn)大量紅棕色晶體時(shí),關(guān)閉分液漏斗的旋塞。
④將裝置乙中混合物快速過濾、洗滌和干燥,稱量得到2.76 g[Cr(CH3COO)2]2·2H2O。
(1)裝置甲中連通管a的作用是______________________。
(2)三頸燒瓶中的Zn除了與鹽酸生成H2外,發(fā)生的另一個(gè)反應(yīng)的離子方程式為______________________。
(3)實(shí)驗(yàn)步驟③中溶液自動(dòng)轉(zhuǎn)移至裝置乙中的實(shí)驗(yàn)操作為______________________。
(4)裝置丙中導(dǎo)管口水封的目的是______________________。
(5)洗滌產(chǎn)品時(shí),為了去除可溶性雜質(zhì)和水分,下列試劑的正確使用順序是________(填字母)。
a.乙醚 b.去氧冷的蒸餾水 c.無水乙醇
(6)若實(shí)驗(yàn)所取用的CrCl3溶液中含溶質(zhì)3.17 g,則[Cr(CH3COO)2]2·2H2O(相對(duì)分子質(zhì)量為376)的產(chǎn)率是______________________。
(7)一定條件下,[Cr(CH3COO)2]2·2H2O受熱得到CO和CO2的混合氣體,請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)這兩種氣體的存在________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列物質(zhì)能導(dǎo)電,但屬于電解質(zhì)的是 ( )
A. 純凈的硫酸 B. KNO3 溶液 C. NH4HCO3 固體 D. 熔融的KCl
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】由短周期元素組成的中學(xué)常見無機(jī)物A、B、C、D、E、X存在如下圖轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分生成物和反應(yīng)條件略去)。下列推斷不正確的是
A. 若A 是單質(zhì),B和D 的反應(yīng)是OH-+HCO3-=H2O+ CO32-,則E一定能還原Fe2O3
B. 若D為CO,C能和E反應(yīng),則A一定為Na2O2
C. 若X是Na2CO3,C為CO2,則A一定是氯氣,且D和E不反應(yīng)
D. 若D為白色沉淀,與A摩爾質(zhì)量相等,則X一定是鋁鹽
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