【題目】I、三氧化二鎳(Ni2O3)是一種灰黑色無氣味有光澤的塊狀物,易碎成細(xì)粉末,常用于制造高能電池。工業(yè)上以金屬鎳廢料生產(chǎn)NiCl2,繼而生產(chǎn)Ni2O3的工藝流程如下:
下表列出了相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0 mol·L-1計(jì)算)。
氫氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 | Ni(OH)2 |
開始沉淀的pH | 1.1 | 6.5 | 3.5 | 7.1 |
沉淀完全的pH | 3.2 | 9.7 | 4.7 | 9.2 |
(1)①為了提高金屬鎳廢料浸出的速率,在“酸浸”時(shí)可采取的措施有:適當(dāng)升高溫度,攪拌,______等。
②酸浸后的酸性溶液中含有Ni2+、Cl-,另含有少量Fe2+、Fe3+、Al3+等。在沉鎳前,需加Na2CO3控制溶液pH范圍為______。
(2)“氧化”生成Ni2O3的離子方程式為______。
(3)工業(yè)上用鎳為陽極,電解0.05 ~ 0.1 mol·L-1 NiCl2 溶液與一定量NH4Cl組成的混合溶液,可得到高純度、球形的超細(xì)鎳粉。當(dāng)其它條件一定時(shí),NH4Cl的濃度對(duì)陰極電流效率及鎳的成粉率的影響如下圖所示,則NH4Cl的濃度最好控制為______。
II、煤制天然氣的工藝流程簡(jiǎn)圖如下:
(4)已知反應(yīng)I:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+135 kJ·mol-1,通入的氧氣會(huì)與部分碳發(fā)生燃燒反應(yīng)。請(qǐng)利用能量轉(zhuǎn)化及平衡移動(dòng)原理說明通入氧氣的作用:______。
(5)①甲烷化反應(yīng)IV發(fā)生之前需要進(jìn)行脫酸反應(yīng)III。煤經(jīng)反應(yīng)I和II后的氣體中含有兩種酸性氣體,分別是H2S和_____。
②工業(yè)上常用熱碳酸鉀溶液脫除H2S氣體得到兩種酸式鹽,該反應(yīng)的離子方程式是____。
(6)一定條件下,向體積為2L的恒容密閉容器中充入1.2 mol CH4(g)和4.8 mol CO2(g),發(fā)生反應(yīng):CH4 (g)+3CO2 (g)2H2O(g)+4CO(g) ΔH>0。實(shí)驗(yàn)測(cè)得,反應(yīng)吸收的能量和甲烷的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化的曲線圖像如右圖。計(jì)算該條件下,此反應(yīng)的H=______。
【答案】 增大鹽酸的濃度(或?qū)㈡噺U料研成粉末等) 4.7≤pH<7.1 2Ni2++ClO-+4OH-=== Ni2O3↓+Cl-+2H2O 10 g·L-1 氧氣與碳發(fā)生燃燒反應(yīng)放熱,放出的熱被可逆反應(yīng)吸收利用,促進(jìn)反應(yīng)正向移動(dòng) CO2 CO32-+H2SHS-+HCO3- +330 kJ·mol-
【解析】試題分析:I、(1)①根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素回答;②根據(jù)相關(guān)金屬離子開始生成氫氧化物沉淀和完全生成沉淀的pH,要讓Fe2+、Fe3+、Al3+等沉淀而Ni2+不生成沉淀,需要將Fe2+氧化為Fe3+,再調(diào)節(jié)PH。(2)根據(jù)得失電子守恒配平次氯酸鈉氧化Ni2+的離子方程式;(3)NH4Cl的濃度最好控制在鎳的成粉率最高點(diǎn);II、(4)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)反應(yīng)吸熱,氧氣會(huì)與部分碳發(fā)生燃燒反應(yīng)放熱;(5)①根據(jù)元素守恒,煤經(jīng)反應(yīng)I和II后的氣體中含有兩種酸性氣體,分別是H2S和CO2;②熱碳酸鉀溶液與H2S氣體得到兩種酸式鹽是碳酸氫鈉和硫氫化鈉;(6)根據(jù)圖像可知,吸收118.8 kJ能量時(shí)CH4的體積分?jǐn)?shù)為 ,利用“三段式”計(jì)算消耗甲烷的物質(zhì)的量。
解析:I、(1)(1)①為了提高金屬鎳廢料浸出的速率,可采取的措施有:適當(dāng)升高溫度,攪拌,增大鹽酸的濃度等;②要讓Fe2+、Fe3+、Al3+等沉淀而Ni2+不生成沉淀,需要將Fe2+氧化為Fe3+,再調(diào)節(jié)PH,使Fe3+、Al3+等完全沉淀PH≥4.7,Ni2+不生成沉淀PH<7.1,所以控制PH的范圍是4.7≤pH<7.1。(2)根據(jù)得失電子守恒配平次氯酸鈉氧化Ni2+的離子方程式是2Ni2++ClO-+4OH-=== Ni2O3↓+Cl-+2H2O;(3)NH4Cl的濃度最好控制在鎳的成粉率最高點(diǎn),所以NH4Cl的濃度最好控制在10 g·L-1;II、(4)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)反應(yīng)吸熱,氧氣會(huì)與部分碳發(fā)生燃燒反應(yīng)放熱,氧氣與碳發(fā)生燃燒放出的熱被C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)吸收利用,促進(jìn)反應(yīng)正向移動(dòng);(5)①根據(jù)元素守恒,煤經(jīng)反應(yīng)I和II后的氣體中含有兩種酸性氣體,分別是H2S和CO2;②熱碳酸鉀溶液與H2S氣體得到兩種酸式鹽是碳酸氫鈉和硫氫化鈉,反應(yīng)離子方程式是CO32-+H2SHS-+HCO3-;
(6)設(shè)參加反應(yīng)的甲烷的物質(zhì)的量為xmol;
x=0.36mol
根據(jù)圖像可知,0.36mol甲烷參加反應(yīng)吸收118.8 kJ能量,則1mol甲烷反應(yīng)吸收熱量118.8 kJ÷0.36=330 kJ,所以此反應(yīng)的H=+330 kJ·mol-1。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】微生物電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,其工作原理如圖所示。下列有關(guān)微生物電池的說法錯(cuò)誤的是 ( )
A. 正極反應(yīng)中有CO2生成
B. 微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移
C. 質(zhì)子通過交換膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)
D. 電池總反應(yīng)為C6H12O6+6O2===6CO2+6H2O
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【題目】下列各組離子在溶液中能大量共存的是
A. Mg2+、K+、OH- B. Ba2+、Na+、SO42-
C. K+、HCO3-、OH- D. K+、Cu2+、NO3-
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【題目】根據(jù)下表中烴的分子式排列規(guī)律,判斷空格中的烴的同分異構(gòu)體數(shù)目( )
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
CH4 | C2H4 | C3H8 | C4H8 | C6H12 | C7H16 | C8H16 |
A.2
B.3
C.4
D.5
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【題目】依據(jù)氧化還原反應(yīng):2Ag+(aq)+Cu(s)===Cu2+(aq)+2Ag(s)設(shè)計(jì)的原電池如圖所示。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)電極X的材料是_____________;電解質(zhì)溶液Y是_______________。
(2)銀電極為電池的______極,發(fā)生的電極反應(yīng)式為_______________________;X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為_______________________________________。
(3)鹽橋中______(選填“陽離子”或“陰離子”)向硫酸銅溶液方向移動(dòng)。
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【題目】氫能被視為21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉,其開發(fā)利用是科學(xué)家們研究的重要課題。試回答下列問題:
(1)與化石燃料相比,氫氣作為燃料的優(yōu)點(diǎn)是______(答出兩點(diǎn))。
(2)與氫氣直接燃燒相比較,設(shè)計(jì)成鎳氫電池可以大大提高能量的轉(zhuǎn)換率,在鎳氫電池充電過程中儲(chǔ)氫合金(M)吸氫轉(zhuǎn)化為MH2,總反應(yīng)為:xNi(OH)2+MxNiOOH+MHx,試寫出放電過程中負(fù)極反應(yīng)式______。
(3)施萊辛(Sehlesinger)等人提出可用NaBH4與水反應(yīng)制氫氣:BH4-+2H2O == BO2-+4H2↑,已知NaBH4與水反應(yīng)后所得溶液顯堿性,溶液中各離子濃度大小關(guān)系為______,用離子方程式表示溶液顯堿性的原因______。
(4)在容積均為V L的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)相同密閉容器中,分別放入a g的儲(chǔ)氫合金(M)和b mol H2發(fā)生如下反應(yīng):2M(s)+xH2(g)2MHx(s) ΔH<0。三個(gè)容器的反應(yīng)溫度分別為T1、T2、T3且恒定不變,在其他條件相同的情況下,實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)均進(jìn)行到1min時(shí)M的質(zhì)量如下圖所示,此時(shí)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)容器中一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是______。當(dāng)三個(gè)容器反應(yīng)都達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),H2轉(zhuǎn)化率最大的反應(yīng)溫度是____。
(5)儲(chǔ)氫還可以借助有機(jī)物,如利用乙苯與苯乙烯之間的可逆反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)脫氫和加氫:。維持體系總壓恒定,在溫度T時(shí),物質(zhì)的量為n、體積為V的乙苯蒸氣發(fā)生催化脫氫。已知乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率為α,則在該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_____(用α等符號(hào)表示)。
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【題目】現(xiàn)有下列九種物質(zhì):①H2 ②鋁 ③CuO ④CO2⑤H2SO4 ⑥Ba(OH)2固體⑦氨水 ⑧稀硝酸 ⑨熔融Al2(SO4)3
(1)上述狀態(tài)下可導(dǎo)電的是;
屬于電解質(zhì)的是;
屬于非電解質(zhì)的是 .
(2)上述九種物質(zhì)中有兩種物質(zhì)之間可發(fā)生離子反應(yīng):H++OH﹣═H2O,該離子反應(yīng)對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式為 .
(3)⑨在水中的電離方程式為 , 34.2g ⑨溶于水配成250mL溶液,SO42﹣的物質(zhì)的量濃度為 .
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【題目】為除去括號(hào)內(nèi)雜質(zhì),下列有關(guān)試劑和操作方法不正確的是( )
A.苯(苯酚):稀NaOH溶液,分液
B.乙醇(乙酸):KOH溶液,分液
C.乙烷(乙烯):溴水,洗氣
D.苯(溴):稀NaOH溶液,分液
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