【題目】鎳電池廣泛應用于混合動力汽車系統(tǒng),電極材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化鐵等涂覆在鋁箔上制成。由于電池使用后電極材料對環(huán)境有危害。某興趣小組對該電池電極材料進行資源回收研究,設計實驗流程如下:
已知:①NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+。
②已知實驗溫度時的溶解度:NiC2O4>NiC2O4·H2O>NiC2O4·2H2O
③某溫度下一些金屬氫氧化物的Ksp及沉淀析出的理論pH如下表所示:
開始沉淀pH | 沉淀完全pH | ||
回答下列問題:
(1) 用NiO調節(jié)溶液的pH,依次析出沉淀Ⅰ________和沉淀Ⅱ__________(填化學式)。
(2) 寫出加入Na2C2O4溶液的反應的化學方程式:_____________________。
(3) 檢驗電解濾液時陽極產生的氣體的方法:___________________________。
(4) 寫出“氧化”反應的離子方程式:___________________________________。
(5) 如何檢驗Ni(OH)3已洗滌干凈?_______________________。
【答案】Fe(OH)3 Al(OH)3 NiCl2+Na2C2O4+2H2O=NiC2O4·2H2O↓+2NaCl 用濕潤的淀粉碘化鉀試紙 2Ni(OH)2+2OH-+Cl2=2Ni(OH)3+2Cl- 取最后一次洗滌液,加入AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,則沉淀未洗滌干凈,若沒有白色沉淀生成,證明沉淀已洗滌干凈
【解析】
廢舊鎳電池電極材料中加入鹽酸酸溶時,Ni(OH)2、氧化鐵、鋁反應生成NiCl2、FeCl3、AlCl3,殘渣為碳粉;根據表中數據,加入NiO調節(jié)溶液pH時,依次獲得Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀;已知實驗溫度時的溶解度:NiC2O4>NiC2O4·H2O>NiC2O42H2O,向濾液中加入Na2C2O4獲得NiC2O4·2H2O和NaCl,NiC2O4·2H2O中加入NaOH轉化為Ni(OH)2;電解NaCl溶液得到NaOH、H2和Cl2,最后Cl2將Ni(OH)2氧化成Ni(OH)3,據此分析作答。
廢舊鎳電池電極材料中加入鹽酸酸溶時,Ni(OH)2、氧化鐵、鋁反應生成NiCl2、FeCl3、AlCl3,殘渣為碳粉;根據表中數據,加入NiO調節(jié)溶液pH時,依次獲得Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀;向濾液中加入Na2C2O4獲得NiC2O4·2H2O和NaCl,NiC2O4·2H2O中加入NaOH轉化為Ni(OH)2;電解NaCl溶液得到NaOH、H2和Cl2,最后Cl2將Ni(OH)2氧化成Ni(OH)3;
(1)根據表中開始沉淀和沉淀完全的pH,Fe(OH)3開始沉淀的pH=2.5,沉淀完全的pH=2.9,Al(OH)3開始沉淀的pH=3.4,沉淀完全的pH=4.2,則沉淀I為Fe(OH)3,沉淀II為Al(OH)3;
(2)已知實驗溫度時的溶解度:NiC2O4>NiC2O4·H2O>NiC2O42H2O,故NiCl2溶液中加入Na2C2O4反應生成NiC2O42H2O和NaCl,反應的方程式為:NiCl2+Na2C2O4+2H2O═NiC2O42H2O↓+2NaCl;
(3)濾液為氯化鈉溶液,電解氯化鈉溶液時陽極產生氯氣,用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗Cl2;
(4)過濾②得到Ni(OH)2,電解氯化鈉溶液產生氯氣,Cl2將Ni(OH)2氧化成Ni(OH)3,反應的離子方程式為2Ni(OH)2+2OH-+Cl2═2Ni(OH)3+2Cl-;
(5)根據流程,檢驗Ni(OH)3已洗滌干凈只要檢驗洗滌液中不含Cl-即可,方法為:取最后一次洗滌液,加入硝酸銀溶液,若有白色沉淀生成,則說明未洗滌干凈,若無白色沉淀,說明已洗滌干凈。
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【題目】能表示H2(g)+ I2(g)2HI(g)已經達到平衡狀態(tài)的標志有幾個( )
①c(H2)=c(I2)=c(HI)時②c(H2):c(I2):c(HI)=1:1:2時③c(H2)、c(I2)、c(HI)不再隨時間而改變④單位時間內生成nmolH2的同時生成2nmolHI⑤單位時間內生成n mol H2的同時生成n mol I2⑥反應速v(H2)=v(I2)=1/2v(HI)⑦一個H-H鍵斷裂的同時有兩個H-I鍵斷裂⑧溫度和體積一定時,容器內壓強不再變化⑨溫度和體積一定時,混合氣體的顏色不再變化⑩溫度和壓強一定時,混合氣體的密度不再變化條件一定,混合氣體的平均相對分子質量不再變化
A. 3B. 4C. 5D. 6
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【題目】化合物A由三種元素組成,某興趣小組進行了如下實驗:
已知:氣體甲為純凈物且只含兩種元素,在標況下體積為672 mL;溶液乙為建筑行業(yè)中常用的粘合劑。
請回答下列問題:
(1)A的組成元素為________(用元素符號表示);
(2)寫出氣體甲與NaOH(aq)反應的離子方程式________;
(3)高溫下,A與足量氯氣能發(fā)生劇烈爆炸,生成三種常見化合物試寫出相應的化學方程式________。
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【題目】ClO2是一種優(yōu)良的消毒劑,常將其制成NaClO2固體,以便運輸和貯存,過氧化氫法備NaClO2固體的實驗裝置如圖所示。
已知:①2NaC1O3+H2O2+H2SO4=2C1O2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O
2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O
②ClO2熔點-59℃、沸點11℃,濃度過高時易發(fā)生分解;
③H2O2沸點150℃
(1)冰水浴冷卻的目的是___。
(2)空氣流速過快或過慢,均降低NaClO2產率,試解釋其原因,空氣流速過慢時,__。
(3)Cl-存在時會催化ClO2的生成。反應開始時在C中加入少量鹽酸,ClO2的生成速率大大提高,并產生微量氯氣。該過程可能經兩步完成,請將其補充完整:
①___(用離子方程式表示)②H2O2+Cl2=2Cl-+O2+2H+
(4)NaClO2純度測定:
①準確稱取所得NaClO2樣品10.0g于燒杯中,加入適量蒸餾水和過量的碘化鉀晶體,再滴入適量的稀硫酸,充分反應(C1O2-的產物為Cl-),將所得混合液配成250mL待測溶液;
②取25.00mL待測液,用2.0mol·L-1Na2S2O3標準液滴定(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-),以淀粉溶液做指示劑,達到滴定終點時的現象為__,重復滴定3次,測得Na2S2O3標準液平均用量為20.00mL,則該樣品中NaClO2的質量分數為___。(M(NaClO2)=90.5g/mol)
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【題目】常溫下,部分酸的電離平衡常數如下:
化學式 | HF | HCN | H2CO3 |
電離常數 | Ka=3.5×10-4 | Ka=5.0×10-10 | Ka1=4.4×10-7 Ka2=4.7×10-11 |
(1)c(H+)相同的三種酸溶液的濃度從大到小為___。
(2)若HCN溶液的起始濃度為0.01mol·L-1,平衡時c(H+)約為__mol·L-1。使此溶液中HCN的電離程度增大且c(H+)也增大的方法是__。
(3)中和等量的NaOH,消耗等pH的氫氟酸和硫酸的體積分別為aL、bL,則a__(填“大于”“小于”或“等于”,下同)b。中和等濃度、等體積的氫氟酸和硫酸需要NaOH的物質的量為n1、n2,則n1__n2。
(4)向NaCN溶液中通入少量的CO2,發(fā)生反應的離子方程式為__。
(5)設計實驗證明氫氟酸比HCl的酸性弱__。
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【題目】肼(N2H4)是火箭發(fā)動機的燃料,它與N2O4反應時,N2O4為氧化劑,生成氮氣和水蒸氣。已知:①N2(g)+2O2(g)=N2O4(g)ΔH=+8.7kJ·mol-1;②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=-534.0kJ·mol-1;下列表示肼跟N2O4反應的熱化學方程式正確的是
A.2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)ΔH=-542.7kJ·mol-1
B.2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)ΔH=-1059.3kJ·mol-1
C.N2H4(g)+N2O4(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=-1076.7kJ·mol-1
D.2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)ΔH=-1076.7kJ·mol-1
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【題目】化合物X由三種元素組成,為探究其組成的性質,設計并完成如下實驗:
提示:化合物E的焰色反應為紫色(透過藍色鈷玻璃)
請回答:
(1)X的化學式是________________。強堿Y的電子式為________________。
(2)在常溫和干燥的條件下,化合物X可以穩(wěn)定存在,但它在水溶液中不穩(wěn)定,一段時間后轉化為紅褐色沉淀和一種氣體單質。
①化合物X與水反應的離子方程式為________________。
②人們針對化合物X的穩(wěn)定性進行了大量的研究,并取得了一定的進展。下列物質可以提高化合物X在水溶液中穩(wěn)定性的是________________。
A KHSO4 B K2CO3 C CH3COOK D K2SO3
③為研究溫度對化合物X水溶液穩(wěn)定性的影響,請設計一個實驗方案:________________________________________________。
(3)化合物X有多種制備方法其中一種方法是在強堿Y條件下用次氯酸鉀與紅褐色沉淀B反應,其化學方程式為________________。
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【題目】阿伏加德羅常數的值為NA。下列說法正確的是( )
A.1 L 0.1 mol·NH4Cl溶液中,NH4+的數量為0.1NA
B.2.4g鎂在足量的O2中燃燒,轉移的電子數為0.1NA
C.標準狀況下,5.6 L CO2氣體中含有的氧原子數為0.5NA
D.1 mol N2與3 mol H2反應生成的NH3分子數為2NA
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【題目】Cl2O是黃棕色具有強烈刺激性氣味的氣體,是一種強氧化劑,易溶于水且會與水反應生成次氯酸,與有機物、還原劑接觸或加熱時會發(fā)生燃燒并爆炸。制取Cl2O的裝置如圖所示。
已知:Cl2O的熔點為-116 ℃,沸點為3.8 ℃,Cl2O在空氣中的百分含量達到25%以上易爆炸;Cl2的沸點為-34.6 ℃;HgO+2Cl2==HgCl2+Cl2O。下列說法中不正確的是
A.裝置②③中盛裝的試劑依次是飽和食鹽水和濃硫酸
B.通入干燥空氣的目的是將生成的Cl2O稀釋,減小爆炸危險
C.從裝置⑤中逸出氣體的主要成分是Cl2O
D.裝置④與⑤之間不用橡膠管連接,是為了防止橡膠管燃燒和爆炸
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