【題目】以某含鎳廢料(主要成分為NiO,還含有少量FeO、Fe2O3、CoO、SiO2)為原料制備NixOy和碳酸鈷的工藝流程如下:
(1)“酸溶”時需將含鎳廢料粉碎,目的是_________________________________;“濾渣Ⅰ”主要成分為____________________(填化學(xué)式)。
(2)“氧化”中添加NaClO3的作用是_______________________,為證明添加NaClO3已足量,可用_______________(寫化學(xué)式)溶液進(jìn)行檢驗。
(3)“調(diào)pH”過程中生成黃鈉鐵釩沉淀,其離子方程式為__________________。
(4)“沉鈷”過程的離子方程式________________________。若“沉鈷”開始時c(Co2+)=0.10 mol/L,則控制pH≤_____________時不會產(chǎn)生Co(OH)2沉淀。(已知Ksp[Co(OH)2]=4.0×10-15,lg2=0.3)
(5)從NiSO4溶液獲得NiSO4·6H2O晶體的操作依次是:加熱濃縮溶液至有晶膜出現(xiàn),______________,過濾,洗滌,干燥!办褵睍r剩余固體質(zhì)量與溫度變化曲線如圖,該曲線中B段所表示氧化物的化學(xué)式為__________________。
【答案】提高浸出率或提高浸出速率(或其他合理答案) SiO2 Fe2+氧化為Fe3+ K3[Fe(CN)6] 3Fe3++Na++2SO42-+3H2O+3CO32-=NaFe3(SO4)3(OH)6↓+3CO2↑ Co2++2HCO3-=CoCO3↓+CO2↑+H2O 7.3 降溫結(jié)晶(或冷卻結(jié)晶) Ni2O3
【解析】
金屬鎳廢料(除含 NiO 外,還含有少量 FeO、Fe2O3、CoO等)加入硫酸酸浸,酸浸后的酸性溶液中含有Ni2+、Cl-,另含有少量Fe2+、Fe3+、Co2+等,加入NaClO3氧化亞鐵離子為鐵離子,加入碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)溶液的pH,使鋁離子、鐵離子全部沉淀,過濾后的濾液中再加入碳酸鈉沉淀鎳離子得黃鈉鐵礬渣,濾液中加入萃取劑得到沉鈷和有機(jī)層,沉鈷中加入NaHCO3溶液得碳酸鈷;有機(jī)層處理后生成NiSO4溶液,蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、得NiSO4·6H2O晶體,灼燒得NixOy
(1)“酸溶”時需將含鎳廢料粉碎,目的是提高浸出率或提高浸出速率(或其他合理答案);
“濾渣Ⅰ”主要成分為SiO2(填化學(xué)式)。
(2)"氧化"中添加NaClO3的作用是將Fe2+氧化為Fe3+便于除去,為證明添加NaClO3已足量,實際是檢驗是否含有Fe2+,可用K3[Fe(CN)6]溶液進(jìn)行檢驗。
(3)“調(diào)pH”過程中生成黃鈉鐵釩沉淀,其離子方程式為3Fe3++Na++2SO42-+3H2O+3CO32-=NaFe3(SO4)3(OH)6↓+3CO2↑。
(4)“沉鈷”過程的離子方程式Co2++2HCO3-=CoCO3↓+CO2↑+H2O。
若“沉鈷”開始時c(Co2+)=0.10 mol/L,Ksp[Co(OH)2]=4.0×10-15=c(Co2+)c2(OH-)=0.10×c2(OH-),c(OH-)=2×10-7,c(H+)=,pH=-lg=7+lg2=7.3,則控制pH≤7.3時不會產(chǎn)生Co(OH)2沉淀。(已知Ksp[Co(OH)2]=4.0×10-15,lg2=0.3);
(5)從NiSO4溶液獲得NiSO4·6H2O晶體的操作依次是:加熱濃縮溶液至有晶膜出現(xiàn),降溫結(jié)晶(或冷卻結(jié)晶),過濾,洗滌,干燥。
“煅燒”時剩余固體質(zhì)量與溫度變化曲線如圖,從26.3gNiSO4·6H2O失水變成15.5g,n(NiSO4·6H2O):n(H2O)= ,26.3gNiSO4·6H2O中n(Ni)= =0.10mol,8.3g中n(Ni):n(O)=0.1mol: =2:3,該曲線中B段所表示氧化物的化學(xué)式為Ni2O3。
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【題目】下圖為相關(guān)物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,其中甲、丙為生活中常見的金屬單質(zhì),乙、丁為非金屬單質(zhì)且丁為氣態(tài),E為白色沉淀,D為淺綠色溶液。請回答:
(1)組成甲的元素在元素周期表中的位置為____________,請列舉乙單質(zhì)的一種用途__________,用電子式表示丁的形成過程________________________
(2)在C溶液中滴入2滴酚酞,再逐滴加入稀鹽酸至紅色消失,可得到一種膠體,該膠體的膠粒成分是________________(化學(xué)式)
(3)反應(yīng)①的離子方程式為____________________________
(4)將B的稀溶液加水稀釋,在圖中畫出溶液的pH隨加水體積的變化趨勢曲線。__________
(5)將等物質(zhì)的量的A和NaOH混合溶于水,該溶液中離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序為:________________________
(6)若反應(yīng)②中鹽酸過量,向D溶液中滴加84消毒液,溶液的顏色發(fā)生了變化,該反應(yīng)的離子方程式為________________________________________,小輝同學(xué)欲設(shè)計實驗,驗證D溶液中的陽離子尚未完全被氧化,請你將實驗過程補(bǔ)充完整:取反應(yīng)液少許于試管中,滴加______________________,則證明D中的陽離子未完全被氧化。
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【題目】中國傳統(tǒng)文化對人類文明貢獻(xiàn)巨大,古代文獻(xiàn)中記載了很多化學(xué)研究成果。下列常見古詩文對應(yīng)化學(xué)知識正確的是
選項 | 古詩文 | 化學(xué)知識 |
A | 荀子勸學(xué):“冰水為之,而寒于水。” | 冰能量低于水,冰變?yōu)樗畬儆谖鼰岱磻?yīng) |
B | 本草綱目拾遺中對強(qiáng)水的記載:“性最烈,能蝕五金,其水甚強(qiáng),惟玻璃可盛。” | “強(qiáng)水”是指氫氟酸 |
C | 夢溪筆談中對寶劍的記載:“古人以劑鋼為刃,柔鐵為莖干,不爾則多斷折。” | 劑鋼為鐵的合金,其硬度比純鐵的大,熔點比純鐵的高 |
D | 本草經(jīng)集注中記載鑒別硝石和樸硝的方法:“以火燒之,紫青煙起,云是真硝石也。” | 鑒別硝石和樸硝利用了焰色反應(yīng) |
A.AB.BC.CD.D
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【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計實驗探究元素周期律和化學(xué)反應(yīng)速率。
(1)甲組同學(xué)欲用下圖裝置探究同周期和同主族元素非金屬性的強(qiáng)弱。
①A中反應(yīng)現(xiàn)象為____,驗證碳的非金屬性比氮的___(填“強(qiáng)”或“弱”)。
②B中反應(yīng)現(xiàn)象為____,驗證碳的非金屬性比硅的___(填“強(qiáng)”或“弱”)。
③結(jié)論:同一周期從左到右元素非金屬性逐漸____(填“增強(qiáng)”或“減弱”); 同一主族從上到下元素非金屬性逐漸_______(填“增強(qiáng)”或“減弱”)。
④某同學(xué)考慮到稀硝酸的揮發(fā),在裝置A和B之間增加一個盛有_______試劑的洗氣瓶。
(2)乙組同學(xué)在恒容容器中進(jìn)行了三個實驗,反應(yīng)為:2HI(g)H2(g)+I2(g),H2和I2的起始濃度均為0,反應(yīng)物HI的濃度隨反應(yīng)時間的變化情況如下表:
實驗序號 | 時間/min 濃度/molL-1 溫度/℃ | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
1 | 400 | 1.0 | 0.60 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
2 | 400 | 1.0 | 0.80 | 0.67 | 0.57 | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
3 | 450 | 1.0 | 0.40 | 0.25 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
①實驗1中,在10~20 min內(nèi),v(HI)=__________molL-1min-l。
②0~20 min內(nèi),實驗2比實驗1的反應(yīng)速率______(填“快”或“慢”),其原因可能是_______________。
③實驗3比實驗2的反應(yīng)達(dá)到平衡時間_________(填“長”或“短”),其原因是_________________________________________。
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【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。一種以石油化工中廢鎳催化劑(主要成分為NiCO3和SiO2,含少量Fe2O3、Cr2O3)為原料制備硫酸鎳的工業(yè)流程如圖:
已知:①NiS、Ni(OH)2、Cr(OH)3均難溶于水,Cr(OH)3是兩性氫氧化物。
②Fe(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+。
請回答下列問題:
(1)“酸溶”時為了提高浸取率,可采取的措施有________(任寫出一條)。
(2)“濾渣I”的主要成分是_________。
(3)“一次堿析”時,加入的NaOH溶液需過量,則含鉻微粒發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________。
(4)“氨解”的目的為___,“凈化”時加入的H2S的目的是將鎳元素轉(zhuǎn)化為____沉淀。
(5)“氧化”時發(fā)生反應(yīng)的離子方程為________。
(6)“二次堿析”時,若使溶液中的Ni2+沉淀完全(離子濃度≤10-5mol·L-1時,離子沉淀完全),則需維持c(OH-)不低于_______(已知Ni(OH)2的Ksp=2×10-15,≈1.4)。
(7)以Fe、Ni為電極制取Na2FeO4的原理如圖所示。通電后,在鐵電極附近生成紫紅色的FeO42-。電解時陽極的電極反應(yīng)式為________,離子交換膜(b)為__________(填“陰”或“陽”)離子交換膜。
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【題目】室溫下進(jìn)行相關(guān)實驗。下列結(jié)論正確的是
A.向NaHCO3溶液中通CO2至pH=7:c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)
B.向CH3COONa溶液中加入等濃度等體積的鹽酸:c(Na+)>c(Cl-)
C.向濃度為0.1mol/LNaHSO4溶液中加入等濃度等體積的Ba(OH)2溶液:pH<13
D.將0.1molAgCl投入到100mL0.1mol/LNaCl溶液中:c(Ag+)=c(Cl-)
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【題目】下列敘述中,不能用勒夏特列原理解釋的是( )
A.紅棕色的NO2,加壓后顏色先變深后變淺
B.高壓比常壓有利于合成SO3
C.工業(yè)制取金屬鉀Na(l)+KCl(l) NaCl(l)+K(g)選取適宜的溫度,使K變成蒸氣從反應(yīng)混合物中分離出來
D.加入催化劑有利于氨的合成
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【題目】下列實驗裝置可用于模擬呼吸面具中人呼出的氣體與過氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)生氧氣的過程?磮D并回答下列問題:
(1)儀器B的名稱是____________,C中盛放飽和溶液,其作用是____________。
(2)寫出D中與反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________________。
(3)檢驗F中所收集到氣體的方法是____________________________________________。
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【題目】冬季我國北方大部分地區(qū)出現(xiàn)霧霾天氣,引起霧霾的微細(xì)粒子包含(NH4)2SO4、NH4NO3、有機(jī)顆粒物、揚塵、重金屬銅等。
(1)N元素原子核外電子云的形狀有___種;基態(tài)銅原子的價電子排布式為___。
(2)N和O中第一電離能較小的元素是__;SO42-的空間構(gòu)型___。
(3)霧霾中含有少量的水,組成水的氫元素和氧元素也能形成化合物H2O2,其中心原子的雜化軌道類型為___,H2O2難溶于CC14,其原因為___。
(4)PM2.5富含NO,NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]SO4,該配合物中心離子的配位數(shù)為___。
(5)測定大氣中PM2.5濃度的方法之一是β-射線吸收法,β-射線放射源可用85Kr。已知Kr晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,晶胞邊長為540pm,則該晶體的密__g/cm3(只列式不計算,Kr摩爾質(zhì)量為84g·mol-1)。
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