【題目】三氧化二鎳(Ni2O3)是一種重要的電子元件材料和蓄電池材料。工業(yè)上利用含鎳廢料(鎳、鐵、鈣、鎂合金為主)制取草酸鎳(NiC2O4·2H2O),再高溫煅燒草酸鎳制取Ni2O3.已知草酸的鈣、鎂、鎳鹽均難溶于水。工藝流程圖如圖所示:
回答下列問題:
(1)“操作I”為“酸浸”,為了提高酸浸的效率,可以采取的措施為__________(寫出兩條)。
(2)加入H2O2發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為________________
(3)加入碳酸鈉溶液調(diào)pH至4.0~5.0,其目的是___________________
(4)將草酸鎳(NiC2O4·2H2O)在熱空氣中干燥脫水,再采用高溫煅燒,可制得Ni2O3,同時獲得混合氣體,該混合氣體的主要成分為水蒸氣和_________________
(5)工業(yè)上還可用電解法制取Ni2O3用NaOH溶液調(diào) NiCl2,溶液的pH至7.5,加入適量Na 2SO4后利用惰性電極電解。電解過程中產(chǎn)生的Cl2,有80%在弱堿性條件下生成CIO-,再把二價鎳氧化為三價鎳。CIO-氧化Ni(OH)2生成Ni2O3的離子方程式為_______________________amol二價鎳全部轉(zhuǎn)化為三價鎳時,外電路中通過電子的物質(zhì)的量為_______mol.
(6)以Al和NiO(OH)為電極,NaOH溶液為電解液組成原電池,放電時NiO(OH)轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2,則放電時負極的電極反應(yīng)式為_______________
【答案】將含鎳廢料粉碎、適當(dāng)增大稀硫酸的濃度、適當(dāng)升溫、攪拌等方法(任選2種) 2Fe2++ H2O2+2H+= 2Fe3++ 2H2O 促進Fe3+水解沉淀完全 CO、CO2 ClO-+2Ni(OH)2═Cl-+Ni2O3+2H2O 1.25a Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O
【解析】
將含鎳廢料(鎳、鐵、鈣、鎂合金為主)進行酸浸,轉(zhuǎn)化為含有Ni2+、Fe2+、Ca2+、Mg2+的浸出液,向浸出液中加入雙氧水,將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,再加入碳酸鈉,調(diào)節(jié)溶液pH值,將Fe3+轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵和碳酸鈣沉淀過濾除去,再向濾液中加入NH4F,使Ca2+、Mg2+轉(zhuǎn)化為CaF2、MgF2過濾除去,得到的濾液中加入草酸,將Ni2+轉(zhuǎn)化為NiC2O4·2H2O,據(jù)此分析解答。
(1)“操作I”為“酸浸”,為了提高酸浸的效率,可以將含鎳廢料粉碎、適當(dāng)增大稀硫酸的濃度、適當(dāng)升溫、攪拌等方法;
(2)加入H2O2,將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,離子方程式為:2Fe2++ H2O2+2H+= 2Fe3++ 2H2O;
(3)加入碳酸鈉溶液調(diào)pH至4.0~5.0,其目的是促進Fe3+水解轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀完全;
(4)草酸鎳(NiC2O42H2O)在熱空氣中干燥脫水后生成NiC2O4,NiC2O4再發(fā)生氧化還原反應(yīng)(Ni由+2價升高到+3價,則C由+3價降低到+2價,題中要求生成混合氣體,則另一氣體為CO2),再利用化合價升降相等,Ni:升高2×(3-2),C:升高1×(4-3),C:降低:3×(3-2),生成Ni2O3、CO、CO2,配平方程式為:2NiC2O4Ni2O3+3CO↑+CO2↑,該混合氣體的主要成分為水蒸氣和CO、CO2 ;
(5)Cl由+1價降低到-1價,Ni由+2價升高到+3價,利用化合價升降相等可配平ClO-、Ni(OH)2、Cl-、Ni2O3的系數(shù),再利用H原子守恒配平水的系數(shù),最后可利用O原子檢查配平是否正確,得到離子方程式為:ClO-+2Ni(OH)2═Cl-+Ni2O3+2H2O;
則n(ClO-)=0.5 a mol;
則n(Cl2)=0.625a mol;
進行電解時:
則n(e-)=1.25a mol;
(6)以Al和NiO(OH)為電極,NaOH溶液為電解液組成一種新型電池,放電時NiO(OH)轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2,發(fā)生還原反應(yīng),則Al發(fā)生氧化反應(yīng),堿性條件下得到NaAlO2,該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式是:Al+3NiO(OH)+NaOH+H2O=3Ni(OH)2+NaAlO2,則放電時負極的電極反應(yīng)式為Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】芳香脂I()是一種重要的香料,工業(yè)上合成它的一種路線如下圖所示。其中A的結(jié)構(gòu)簡式為,C是能使溴的CCl4溶液褪色的烴,F(xiàn)是分子中含有一個氧原子的烴的衍生物。
已知:①;
②酯環(huán)化合物:分子中含有3個及以上碳原子連接成的碳環(huán),環(huán)內(nèi)兩個相鄰碳原子之間可以是單鍵、雙鍵或三鍵,環(huán)的數(shù)目可以是一個或多個。
(1)F的相對分子質(zhì)量大于X,則F的名稱為___________,X的結(jié)構(gòu)簡式為____________,C→D的另一種產(chǎn)物是HCl,則該反應(yīng)的反應(yīng)類型為_________________。
(2)從官能團角度上看,A屬于_______物質(zhì),能將A、B區(qū)別開的試劑是_______,I中的官能團名稱為________________________。
(3)寫出D→E的化學(xué)方程式:_______________________________________________。
(4)B還有多種同分異構(gòu)體,滿足下列條件的同分異構(gòu)體共有________種(不考慮立體異
構(gòu)),其中核磁共振氫譜有4組峰,且峰面積之比為1:1: 2: 6的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式為_______(任寫一種)。
①能發(fā)生酯化反應(yīng) ②屬于脂環(huán)化合物
(5)已知:CH3CH2OH+HNO3CH3CH2ON2O(硝酸乙酯)+H2O。請寫出以CH2ClCH=CH2為基本原料合成三硝酸甘油酯的合成路線圖(無機試劑任選):______________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列各組物質(zhì)之間不可能實現(xiàn)如圖所示轉(zhuǎn)化的是( )
選項 | X | Y | Z | M |
A | S | SO2 | SO3 | O2 |
B | HNO3 | Fe(NO3)3 | Fe(NO3)2 | Fe |
C | NaOH | Na2CO3 | Na2CO3 | CO2 |
D | HN3 | NO | NO2 | O2 |
A. A B. B C. C D. D
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】最近發(fā)現(xiàn),只含鎂、鎳和碳三種元素的晶體竟然也具有超導(dǎo)性。鑒于這三種元素都是常見元素,從而引起廣泛關(guān)注。該新型超導(dǎo)材料的一個晶胞(碳原子用小●球,鎳原子用大○球, 鎂原子用大●球)如圖所示。該晶體的化學(xué)式是
A. Mg2CNi3B. MgC2NiC. MgCNi2D. MgCNi3
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】利用固體氧化物電解池(SOEC)可實現(xiàn)乙烷電化學(xué)脫氫制乙烯,原理示意圖如下所示。下列說法錯誤的是
A.X 是電源的正極
B.該裝置在工作過程中,O2-在固體氧化物中由下方向上方遷移
C.陰極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)為:CO2+2e-+2H+=CO+H2O
D.該過程的總反應(yīng)方程式為:C2H6+CO2=C2H4+CO+H2O
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖三條曲線表示 C、Si 和 P 元素的前四級電離能變化趨勢。下列說法正確的是
A. 元素電負性:c>b>aB. 最簡單氫化物的穩(wěn)定性:c>a>b
C. 最簡單氫化物的相對分子質(zhì)量:a>b>cD. 第五電離能 I5:a>c>b
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】X、Y、L、M為核電荷數(shù)依次增大的前20號主族元素。X2是最輕的氣體,Y、L與M三種元素的質(zhì)子數(shù)均為5的倍數(shù)。回答下列問題:
(1)X與L組成的最簡單化合物的電子式為____________。
(2)X與M組成的物質(zhì)為_____________(填“共價”或“離子”)化合物,該物質(zhì)可作為野外工作的應(yīng)急燃料,其與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。
(3)Y在周期表中的位置是____________,其含氧酸的化學(xué)式為______________。
(4)L與M形成的化合物中L的化合價是__________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】硫單質(zhì)及其化合物在化工生產(chǎn)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
(1)工業(yè)尾氣中的SO2一直是環(huán)境污染的主要原因之一,工業(yè)上常采用如下方法降低尾氣中的含硫量。
①方法1:燃煤中加入生石灰,將SO2轉(zhuǎn)化為CaSO3,再氧化為CaSO4。
已知:a.CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s) ΔH= -178.3 kJ·mol-1;
b.2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g) ΔH= -2762.2 kJ·mol-1 ;
c.2CaSO3(s)+O2(g)=2CaSO4(s) ΔH= -2314.8 kJ·mol-1 。
寫出CaO(s)與SO2(g)反應(yīng)生成CaSO3(s)的熱化學(xué)方程式:______。
②方法2:用氨水將SO2轉(zhuǎn)化為NH4HSO3,再氧化為(NH4)2SO4。實驗測得NH4HSO3溶液中=1500,則溶液的pH為_______。(已知:H2SO3的Ka1=1.5×10-2,Ka2=1.0×10-7)
(2)煤制得的化工原料氣中含有羰基硫(O=C=S),該物質(zhì)可轉(zhuǎn)化為H2S,反應(yīng)為COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g) ΔH>0。
①恒溫、恒容條件下,密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),下列事實不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是__(填字母)。
a.COS的濃度保持不變 b.化學(xué)平衡常數(shù)不再改變
c.混合氣體的密度不再改變 d.形成2mol H-S鍵的同時形成1 mol H-H鍵
②T1℃時,在恒容的密閉容器中,將定量的CO和H2S混合加熱并達到平衡:H2S(g)+CO(g)COS(g)+H2(g) K=0.25。則該溫度下反應(yīng)COS(g)+H2(g) H2S(g)+CO(g)的平衡常數(shù)K'=__。
③T1℃時,向容積為10 L的恒容密閉容器中充入1mol COS(g)和1mol H2(g),達到平衡時COS的轉(zhuǎn)化率為____。(計算結(jié)果保留到小數(shù)點后一位)
(3)過二硫酸(H2S2O8)是一種強氧化性酸,其結(jié)構(gòu)式為。在Ag+催化作用下,S2O82-能與Mn2+在水溶液中發(fā)生反應(yīng)生成SO42-和MnO4-,1 mol S2O82-能氧化的Mn2+的物質(zhì)的量為__mol。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖展示了實驗室制取少量乙酸乙酯的實驗裝置。下列關(guān)于該反應(yīng)實驗操作及現(xiàn)象的敘述,不正確的是( )
A.向a 試管中先加入乙醇,然后緩緩加入濃硫酸,邊加邊振蕩試管,最后加入乙酸。
B.試管a 中通常加入過量的乙酸,目的在于提高乙醇的轉(zhuǎn)化率
C.試管b 中導(dǎo)氣管下端管口不能浸入液面以下,目的在于防止倒吸
D.反應(yīng)結(jié)束后,若觀察到試管b 中有少量白色固體析出,該固體可能為NaHCO3
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